Mondblut am 02.09.2004 01:33 schrieb:
Der-Picknicker am 02.09.2004 01:26 schrieb:
Ich habe mir mal grade eben die kluge Frage gestellt, wieso bei AMD immer nur die Angaben eines vergleichbaren Intelprozessors angegeben werden. Und nun zur Frage, warum rechnen AMD Prozis "genauso" schnell wie Intel Prozis bei niedrigerem Takt?
liegt an der Architektur der CPUs..
Ausser heisst es ja, dass diese Angaben (2500+, 2600+ etc) die Geschwindigkeit eines Thuderbrids ist.... intern natürlich wird mit Intel verglichen
gilt aber auch nur für die XPs - wonach sich der at64 richtet hat amd bislang verschwiegen.
zu den pipelines:
intel hat keineswegs viele pipelines eingebaut.
im gegenteil:
intel hat weniger drin.
um pipelining erstmal ganz einfach zu erklären:
ne pipeline dient dazu, den prozesser optimal auszulasten.
problem hierbei: n programm macht erst die eine berechnung, dann die andere,...
zwischendurch muss es immer warten, bis der prozessor mit der einen fertig ist und der prozessor muss dann warten, bis klar ist, was als nächstes kommt.
so wartet der prozessor ständig, zum anderen ist es nicht möglich, zwei sachen gleichzeitig zu machen.
deswegen gibts pipelines. in denen werden die befehle einfach gesammelt, werden das rechenwerk am anderen ende sie abarbeitet und quasi kontinuirlich mit aufgaben versorgt wird.
idealerweise gibts mehrere von den teilen, damit mehrere rechenwerke parrallel genutzt werden können und somit die einzelne einheit nicht ganz so schnell (=hochgetaktet) sein muss.
nun haben mehr pipelines aber auch zwei nachteile:
sie brauchen platz (=kosten) und sie produzieren wärme (=ich kann den chip auch gar nicht so hoch takten.
deswegen hat intel beim p4 kurzerhand eine pipeline wegelassen. (afaik 3 statt 4 beim p3 und allen athlons)
ergebniss: mehr takt möglich, da besser zu kühlen, aber weniger berechnungen pro takt.
zweiter faktor neben der anzahl der pipelines ist deren länge:
je länger die pipeline, desto mehr befehle können hintereinander verarbeitet werden, desto mehr sinn macht hoher takt und desto mehr takt ist auch möglich (für letzteres fehlt mir jetzt grad ne einfache begründung)
deswegen hat intel bei den aktuellen prescott p4s die pipeline noch einmal verlängert (der p4 hatte von anfang an ne recht lange), um noch höhere taktraten zu erreichen.
war aber bislang ne pleite: aufgrund der hohen temperaturen bei den hohen takten ist bislang nicht viel bei rauskommen, außer ne hervorragende demonstration des nachteils langer pipelines:
je mehr befehle ich ansammle, desto größer ist die wahrscheinlichkeit, dass einer davon vom ergebniss eines vorherigen abhängt.
sollte das der fall sein oder sogar eine komplett anderer befehlspfad eingeschlagen werden, weil ne vorherige berechnung n bestimmtes ergebniss hatte, kann ich den kompletten pipelineinhalt wegschmeißen - veraltet.
bis die pipeline wieder voll ist hat das rechenwerk natürlich nichts zu tun - der prozessor bringt keine leistung.
relativ einleuchtend hierbei: je länger die pipeline, desto länger dauert das lehren/füllen, umso mehr leistung verliert der prozessor bei derartigen sprüngen von einem programmteil zum anderen.
und solche sprünge sind häufig.
so häufig, dass es schon seit sehr langer zeit üblich ist, zusätzliche schaltungen auf dem chip unterzubringen, die irgendwie versuchen, vorherzusehen, wenn ein sprung kommt. gelingt das (wie oft es gelingt ist eines der streng gehütesten geheimnisse von amd und intel - bekannt ist nur, dass es mit jeder neuen generation noch viel viel viel besser klappt

), geht keine/kaum leistung verloren.
fazit: der p4 hat wenige und dafür lange, hoch getaktet pipelines dank derer die recheneinheit zum einen unterdimensioniert (weniger rechenwerke) ist und zum anderen recht häufig auf urlaub.
amd hat mehr pipelines, die kürzer sind. somit haben amdler häufiger was zu tun und es arbeiten auch mehr - dafür lassen sie sich aber auch nicht so hoch takten.
(man vergleiche einen kleinen, hochdynamischen betrieb, dem es aber gelegentlich an aufträgen mangelt, mit einer großen personalintensiven fabrik die von der gewerkschaft eins aufn deckel kriegt, wenn das band zu schnell läuft)