Neue Details zum Prescott

21. Februar 2003 / von Leonidas / Seite 1 von 1

Auf dem laufenden Intel Developer Forum hat sich Chiphersteller Intel nun endlich auch konkret zum lange geplanten neuen Evolutions-Sprung bei seinen Desktop-Prozessoren namens "Prescott" geäußert. Der für das 4. Quartal anstehende Prozessor nennt sich wohl weiterhin "Pentium 4", zumindestens zeigte Intel keine Anzeichen für einen neuen Namen und ordnete den neuen Core auch problemlos zusammen mit den bisherigen Pentium 4 Cores Willamette und Northwood ein:

Prinzipiell verfügt der Prescott ebenfalls einen auf dem ursprünglichen Pentium 4 Design basierenden Aufbau, doch erstmals veränderte Intel diesen Aufbau auch intern (HyperThreading war deaktiviert schon seit dem Willamette an Board, höherer FSB und mehr Level2 Cache sind keine CPU-internen Veränderungen). Als wichtigste und schon seit den Anfangstagen des Pentium 4 geforderte Änderung bekommt der Prescott nun einen auf 16 kB verdoppelten Level1 Daten-Cache. Ob der Befehls-Cache, welcher beim Pentium 4 Trace-Cache genannt wird, auch vergrößert wird, ist dato allerdings nicht bekannt.

Aber auch so sollte diese Cache-Vergrößerung für eine vernünftige Leistungsteigerung sorgen, besser wäre natürlich ein Level1 Cache im Rahmen der Athlon-Prozessoren (128 kByte insgesamt für Daten und Befehle). Ob die ebenfalls geplante und schon vorher bekannte Vergrößerung des Level2 Caches dagegen so nutzvoll wie die Vergrößerung des Level1 Caches ist, wäre dagegen eher zu bezweifeln. Zwar hören sich "1 MB Level2 Cache" recht gut an, werden jedoch dem Prozessor nicht zu wesentlich mehr Performance verhelfen, nachdem bereits Anfang 2002 mit dem Northwood-Core der Level2 Cache von 256 kByte auf 512 kByte verdoppelt wurde - das Gesetz des abnehmenden Ertrages schlägt hier erbarmungslos zu.

Desweiteren bringt Intel mit dem Prescott-Core die neue Befehlssatz-Erweiterung "Prescott New Instructions" (PNI), ohne das allerdings deren genaue Zielrichtung bekannt ist. Scheinbar gibt es hier aber auch gar keine generelle Zielrichtung, vielmehr fügte man 13 neue Befehle mit sehr unterschiedlichen Einsatzgebieten zu, welche möglicherweise nur der besseren Vermarktung wegen unter "PNI" zusammengefasst wurden. Unsere bisherige Vermutung, Intel würde hier stark auf Befehle zur beschleunigten Sprachcodierung setzen (für die Sprachsteuerung von Betriebssystem und Anwendungen), scheint damit nicht richtig gewesen zu sein:

Die zwei im Bild letztgenannten neuen Befehle sind dem "HyperThreading II" zuzuordnen, welches damit offensichtlich eine bessere Hardware-Unterstützung im Prescott bekommen wird. Was HyperThreading II ansonsten noch enthält, wurde jedoch nicht bekanntgegeben. Die zwei neuen Befehle nur für HyperThreading II sind zwar interessant, müssen jedoch auch von den Software-Programmiern direkt angesprochen werden, womit sich deren Nutzen erst in einigen Jahren und mitnichten jetzt schon einstellen kann. Die vorab zu hörende Vermutung, HyperThreading II würde mit einer physikalischen CPU nun insgesamt 4 logische CPUs simulieren können, wurde zudem von Intel zurückgewiesen - es bleibt weiterhin bei 2 logischen Prozessoren pro einem physikalischen Prozessor.

Zudem baute Intel noch andere, für sich genommen eher geringfügige Verbesserungen in die Prescott-Architektur ein (verbesserte Sprungvorhersage, beschleunigter imul-Befehl, größerer Write Combining Buffer), möglicherweise hat man diesbezüglich aber auch noch nicht alle Karten auf den Tisch gelegt. Schön wäre es, wenn im Prescott auch einige andere der schon seit den Pentium 4 Anfangstagen bemängelten Schwächen im Design behoben würden, welche die Architektur doch einiges an Leistung kosten.

Nichts genaues gab es dagegen zu der "Sicherheits-Technologie" "LaGrande". Intel hält sich diesbezüglich schon verdächtig lange bedeckt, möglicherweise fürchtet man, daß LaGrande zu sehr mit TCPA in Verbindung gebracht wird. Ob dies gerechtfertigt ist oder ob LaGrande "nur" eine eigenentwickelte "Sicherheits-Lösung" mit nur indirekter Verwandtschaft zu TCPA darstellt, ist derzeit nicht sicher zu sagen. Eigentlich erwarten wir eine Integration von TCPA direkt in Prozessoren erst in einigen Jahren (momentan bzw. in näherer Zukunft kommt der das TCPA steuernde Fritz-Chip auf das Mainboard), demgemäß kann LaGrande eigentlich unmöglich schon TCPA sein. Doch ohne genauere Erklärung seitens Intel kann derzeit nur gerätselt werden, was LaGrande nun wirklich macht und wofür es gut sein soll.

Eher "externe" Verbessungen sind dagegen der FSB800 und die kommenden Chipsätze mit DualChannel DDR400 Speicherinterface mit den Codenamen "Springdale" (i865) und "Canterwood" (i875). Allerdings wird es diese Chipsätze mehrheitlich bereits im Frühjahr für die kommenden Northwood-Prozessoren mit FSB800 geben, so daß beim Prescott-Release im 4. Quartal genügend im Markt eingeführte Chipsatz-Plattformen bereitstehen werden. Da der Prescott weiterhin im bekannten Sockel 478 daherkommt und die genannten Chipsätze bereits FSB800 unterstützen, sollten sie eigentlich auch Prescott-kompatibel sein.

Zusammenfassend zum Prescott-Core läßt sich sagen, daß dieser eine durchaus interessante Verbesserung des Pentium 4 Designs darstellt. Intel hat gezielt an einigen Schwachstellen gearbeitet - möglicherweise sogar an wesentlich mehr, als man momentan sagt. Damit dürfte die Pro-MHz-Leistung des Prescott doch einigermaßen deutlich ansteigen, was insbesondere im Zweikampf mit den sehr Pro-MHz-starken AMD-Prozessoren wichtig ist. Wenn man die Steigerung der Pro-MHz-Leistung mittels des Prescotts schätzen wollte, käme man auf ungefähr 10 bis 20 Prozent. Das reicht mitnichten, um AMD´s Vorsprung in dieser Disziplin von 30 bis 40 Prozent (bezogen auf den Athlon XP, der Athlon 64 wird mehr haben) einzuholen, aber es ist doch ein nicht zu verachtender Leistungssprung.

Jener zählt insbesonders, als das Intel momentan und auch in näherer Zukunft doch erstaunlich konservativ an der Pentium 4 Taktschraube drehen wird. Der Northwood wird dieses Jahr noch eine Variante mit 3,2 GHz und möglicherweise eine mit 3,4 GHz sehen (zuzüglich einiger niedrigerer getakteter Varianten mit FSB800), während der Prescott dieses Jahr auch "nur" mit eben diesen beiden Taktfrequenzen einsteigen wird. Erst 2004 wird es dann wieder etwas rascher vorangehen, vermutlich mit Taktsteigerungen auf über 4 GHz. Gemäß dieser relativ niedrigen Einstiegsfrequenzen dürfte sich der Prescott, welcher immerhin in nur noch 90nm produziert werden wird (Willamette: 180nm, Northwood: 130nm), eigentlich hervorragend zum Overclocking eignen.

Ein kleiner Wermutstropfen für Aufrüster ist jedoch, daß kaum ein derzeitiges Mainboard Prescott-kompatibel sein dürfte. Zwar sind derzeitige Mainboards wohl rein technisch auch mittels BIOS-Update Prescott-kompatibel zu bekommen, jedoch wird kein Mainboard-Hersteller für seine rein offiziell derzeit nur FSB533 unterstützenden Mainboards ein BIOS-Update für FSB800-Prozessoren anbieten, weil man damit schließlich die Gewährleistung für einen Overclocking-Betrieb übernehmen würde. Zudem lohnt sich dies auch rein wirtschaftlich nicht für die Mainboard-Hersteller, welche natürlich lieber neue Mainboards verkaufen als die alten ewig lange am Leben zu erhalten.

Anders sieht das bei den schon genannte Frühjahrs-Chipsätzen "Springdale" und "Canterwood" von Intel aus, welche mit offiziellem FSB800-Support zumindestens rein technisch für den Prescott gerüstet erscheinen. Auch hier wird bei Erscheinen des Prescott-Cores sicherlich ein BIOS-Update nötig werden, um die gegenüber dem Northwood doch einigermaßen veränderte Mikroarchitektur einwandfrei ansteuern zu können. Gute Mainboard-Hersteller werden dies bei ihren Retail-Mainboards jedoch wohl relativ sicher liefern - immer gesetzt den Fall, Springdale und Canterwood sind rein technisch wirklich Prescott-tauglich. Bei OEM-Platinen sollte man dagegen prinzipiell vorsichtig sein: Bei diesen werden solche BIOS-Updates oftmals nicht nachgeliefert, auch wenn diese Mainboards sehr wohl in der Lage wären, einen neueren Prozessor zu tragen.

Nachtrag vom 24. Februar 2003:

Intel hat bekanntermaßen auf dem IDF einige neue Details zum Prescott herausgerückt, jedoch nichts zu dessen LaGrande Sicherheits-Technologie gesagt - laut Heise tat man dabei sogar so, als würde man Begriffe wie "Palladium" zum ersten Mal hören, was in sich schon verdächtig ist :-). Gemäß den wenigen früher von Intel schon bekanntgegebenen Informationen läßt sich jedoch erkennen, daß LaGrande in der Tat wie ein TPM (Trusted Platform Module aka Fritz-Chip) arbeitet, sprich vor dem Booten alle Hardware-Komponenten eindeutig identifiziert, um so Veränderungen an der Hardware vorzubeugen. Zwar kann Intels LaGrande noch einiges mehr, nichts desto trotz lassen sich mit LaGrande TCPA-konforme Systeme bauen - und dies höchstwahrscheinlich ganz ohne weiteren Fritz-Chip.

Damit ist Intel weiter als gedacht und integriert TCPA anstatt zuerst auf die Mainboards nun gleich in die Prozessoren - jener Schritt wurde eigentlich erst in ein paar Jahren erwartet. Drastisch ausgedrückt kann man sagen, daß alle Prescott-Systeme damit prinzipiell "TCPA-verseucht" sein werden, während man bei AMD´s Athlon 64 Prozessor einfach ein Mainboard ohne Fritz-Chip wählen sollte, da der Prozessor selber keinen solchen Chip oder aber eine LaGrande-ähnliche Technologie in sich trägt. Fairerweise sei dazugesagt, daß Intel höchstselbst LaGrande nur interessant für Business-PCs sieht und daß LaGrande somit in "verschiedenen Märkten" per default deaktiviert ausgeliefert werden wird.

Anzumerken sei außerdem, daß der TCPA und Palladium im Bundestag-Unterausschuss "Neue Medien" ein wichtiges Thema werden soll, wie Golem berichten. Allerdings bleibt wohl abzuwarten, ob da mehr als nur endlose Diskussionen herauskommen - oder aber die Erkenntnis, daß TCPA und Palladium auf privat genutzten PCs wenig bis nichts zu suchen hat. Dies ließe sich im übrigen auch ganz einfach von der Industrie berücksichtigen, indem alle Endkunden-Produkte prinzipiell mit deaktiviertem TCPA bzw. Palladium ausgeliefert werden - für einen dienstlich genutzten Rechner kann der Administrator dieses schließlich bei Bedarf wieder aktivieren.

Nachtrag vom 6. März 2003:

Wie Hard Tecs 4U berichten, wird es die Umstellung vom Sockel 478 auf den Sockel T bei Intel bereits Anfang des nächsten Jahres geben. Das heißt, daß wohl nur die ersten Prescott-Prozessoren im "alten" Sockel 478 ausgeliefert werden und damit - mit BIOS-Updates - auch in bisherigen Mainboards eingesetzt werden können. Noch im ersten Quartal 2004 wird Intel allerdings diesen einfachen und lohnenden Aufrüstweg durch die Einführung des Sockel T für Mainboards und Prozessoren verhindern. Jener Sockel T wird dann allerdings auch noch für die 2004/2005 erscheinenden Tejas-Prozessoren gelten. Mit einer ewig langen Lebensdauer sollte man aber auch beim Sockel T nicht rechnen, die letzten Intel-Sockel waren allesamt maximal zwei Jahre aktuell.

Nachtrag vom 11. März 2003:

Einige recht interessante und bisher noch nirgendwo zu lesende Details zu Intel Prescott Prozessor haben Chip Architect zusammengetragen. Die wichtigste neue Information ist sicherlich, daß Intel scheinbar auch den Level1 Befehls-Cache beim Prescott vergrößert hat, bisher war dies nur zum Level1 Daten-Cache und zum Level2-Cache bekannt. Der Level1 Befehls-Cache soll nun von 12.000 Mikro-Ops auf 16.000 Mikro-Ops aufgestockt worden sein, umgerechnet in uncodierte x86-Befehle ergibt dies ca. 20-35 kByte. Dies ist zwar noch immer nicht die Größe des Level1 Caches von AMD (128 kByte zusammen für Befehle und Daten), jedoch eine immer willkommene Steigerung der Hardware-Fähigkeiten des Prescott-Prozessors.

Nachtrag vom 21. August 2003:

Bei Hard Tecs 4U hat man einige Infos zu den verschiedenen Prescott-Varianten, welche ab dem 4. Quartal diesen Jahres in den Markt kommen werden. So soll der erste Prescott-Prozessor mit 3.4 GHz takten und zu einem Großhandelspreis von 637 Dollar angeboten werden. Diese Preislage wird natürlich kaum zu einer schnellen Verbreitung des Prescott-Prozessors beitragen, was genauso wohl auf den sicherlich ebenso teuren 3.6 GHz Prescott im 1. Quartal 2004 zutrifft. Erst bei den ebenfalls in diesem Quartal erscheinenden 2.8 GHz und 3.0 GHz Prescott-Modelle ist eine Chance auf humanere Preise vorhanden.

Sehr erstaunlich ist, daß Intel diese beiden Modelle angeblich zusätzlich ohne HyperThreading sowie und/oder mit kleinerem Level2 Cache anbieten wird. Insbesondere eine Variante mit kleinerem Level2 Cache, beispielsweise 512 kByte anstatt der sonst beim Prescott üblichen 1 MB Level2 Cache, jedoch aber mit HyperThreading dürfte kaum weniger Leistung als ein vollwertiger Prescott haben, wird von Intel aber sicherlich deutlich günstiger angeboten werden. Intel wird den Prescott dabei sogar ins Value-Segment bringen und dort auf wahrscheinlich relativ niedrigen Taktraten, nur mit FSB533, nur mit 256 kByte Level2 Cache und ohne HyperThreading anbieten. Scheinbar will Intel mit dem Prescott recht schnell alle bisherigen Northwood-Modelle in allen Marktsegmenten ablösen.