CVE (CPU) Prestatie Evaluatie - Benchmark - Pentium 4 2.8 en 3.0

Doel

Het doel van deze benchmark is primair om het verschil tussen twee Pentium 4's te testen.
Voor meer details over de tests in het algemeen kijk hier: CPU prestaties - deel 1 en: CPU prestaties - deel 2
De volgende drie CPU's werden getest:

1. Intel Pentium 4 2.80 GHzDeze heeft een "CPU Mark" van 415. Evaluatie 7 planets: 8.38
2. Intel Pentium 4 3.00 GHzDeze heeft een "CPU Mark" van 491. Evaluatie 7 planets: 9.5 en afnemend.
3. Intel Core i5 M 460 @ 2.53 GHzDeze heeft een "CPU Mark" van 2582. Evaluatie 7 planets: 5.2

	P4 2.8	P4 2.8	P4 3.0 - 1T	P4 3.0 - 2T	i5
CPU Benchmark	415	415	491	491	2539
Fiblong 40	2719		2250		4675,7	msec C/C++
Fibonacci50 40	63,6		86,4 - 112,1 - 125,8		106,5	sec VB 5.0
Fibonacci 40	34,5		40 - 53 - 60,4		43,8	sec VB 2010
FibonacciPP 40	2		2 - 3 - 3,5 - 3,8	3 - 3,6 - 3,7	3.6 (2.1)	sec VB 2010
FibonacciPP 45	22,4		20 - 42	20 - 41,4	39 (23,4)	sec VB 2010
Planet3DSimple	9,3		9,7 - 7,5 - 5,2			VB 5.0
Planet3DSimple	9,3		9,2 - 9,3 - 6,5 - 4,5			VB 5.0
Planet3DSimple * 2	6,4	2,9	3,8 - 3.0 - 2,6	3,8 - 3.0 - 2.6		VB 5.0
PlanetPP 10	7502		8173-8184-5216-4057	5217-4657-3370-3066		VB 2010
PlanetPP 100	104		109 - 62 -58 - 55	92 - 56 -52 - 50		VB 2010
PlanetS 100	107		110 -73 -58 - 55			VB 2010
VStest1 1	76453		108925 - 59510	61645 - 32010		VB 2010
VStest2 1000	70		83 47 - 39 - 40	33 - 32		VB 2010

• De eerste kolom bevat de naam van het geteste programma
  De eenheden van programma's Fiblong, Fibonacci50 en FibonacciPP is tijd. Dat betekent dat hoe lager, hoe sneller de CPU
  De eenheden van de andere programma's is iteraties of cycli. Dat betekent dat hoe hoger des te sneller de CPU
  De tweede kolom geeft de resultaten voor Pentium 4 2.8 Ghz

  De derde kolom toont de resultaten voor Pentium 4 2.8 Ghz, wanneer het programma tweemaal wordt geladen.

  De vierde kolom geeft de resultaten voor Pentium 4 3.0 Ghz met 1 Processor in gebruik.

  De vijfde kolom toont de resultaten voor Pentium 4 3.0 Ghz met 2 Processoren in gebruik.

  De zesde kolom geeft de resultaten voor de CPU i5 2C/4T

  De zevende kolom geeft de eenheden en de compiler of de taal gebruikt.
  Het programma Fiblong is geschreven in C/C++. Dit is het enige programma dat presteert zoals je het zou verwachten. Echter dit programma is geen goede CPU test, want de uitvoeringstijd is zeer kort. Het programma maakt ook geen gebruik van parallel programeren.
  De programma's Fibonacci50 en Planet3Dsimple zijn geschreven in Visual Basic 5.0.
  De programma's VSTest1, VSTest2, FibonacciPP, PlanetPP en Planeten zijn geschreven in Visual Basic 2010. Deze programma's zijn gecompileerd op een andere PC (CPU i5, kolom 6).
  Voor meer informatie over de programma's Fibonacci50, Fibonacci en FibonacciPP zie: Fibonacci benchmark

  Toen ik probeerde om het programma planetPP uit te voeren op de Pentium 4 3.0 kreeg ik de foutmelding:

  "To run this application, you first must install one of the following versions of the .NET Framework: v4.0.30319". "Om deze toepassing uittevoeren, moet je eerst de volgende versies van NET Framework installeren: V4.0.30319".

  You can get this download from: U kunt deze toepassing installeren via: Microsoft. Microsoft .NET Framework 4 (Web Installer) . Na de installatie verliep het uitvoeren van de programma's zonder probleem.

Planet3Dsimple is een VB 5.0 programma, die nabootst (simuleerd) hoe de planeten zich rond de Zon bewegen. In dit geval worden er 7 planeten nagebootst.
De resultaten specifiek voor de Pentium 4 3.0 waren niet zoals verwacht.

De prestaties van de P4 2.8 blijft constant, ook wanneer het programma uren draait. De prestaties van de P4 3.0 is in het begin zoals je zou verwachten, maar slechts voor 1 minuut en daalt daarna tot ongeveer 50%. Dit is heel vreemd. Dit resultaat is identiek voor alle geteste programma's. De afbeelding links (die afkomstig is van het programma planet1.xls) toont hetzelfde patroon als Planet3Dsimple.

Het scherm "Taakbeheer" voor de P4 2.8 geeft een belasting van 100%. De bovenste deel van scherm "Taakbeheer" toont een vak. Dus een programma keten (thread). Het scherm "Taakbeheer" voor de P4 3.0 geeft een belasting van ongeveer 55%. (Als er een programma geladen is). De bovenste deel toont twee vakken, dat wil zeggen 2 programma kettingen (threads).

PlanetPP is een Visual Basic 2010 programma dat ook de beweging van planeten rond de Zon nabootst. De massa van de planeten is 0, dat betekent dat de planeten in cirkels bewegen. PlanetPP 10 betekent dat er 10 planeten worden nagebootst. PlanetPP 100 betekent dat er 100 planeten worden nagebootst.
De prestaties van de P4 2.8 was constant. De prestaties van de P4 3,0 toont dit typische dalen tot ongeveer 50%. Voor meer informatie over planetPP zie hier: CPU performance - deel 2

Er was een speciale test waarbij het programma Simple3Dplanet twee maal geladen en uitgevoerd werd.

• Voor de P4 2.8 tonen de resultaten aan dat als je het programma eenmaal laad vergeleken met als je hetzelfde programma twee maal laad dat de totale prestatie het hetzelfde is. In dit geval 9,3 = 6,4 + 2,9.
  Echter de uitslag van de test kon ook zodanig zijn, dat de belasting gelijkelijk verdeeld was: 9,3 = 4,6 + 4.6 "Taakbeheer" toont een resultaat van 100%.
• De P4 3,0 toont ook dezelfde totale prestaties met een of twee programma's. De prestaties van beide neemt echter langzaam af. "Taakbeheer" toont een resultaat van 100%
• Alles bij elkaar, is dit niet wat je zou verwachten. Als je het programma tweemaal laad dan verwacht je dezelfde of een betere algemene prestatie als de P4 2.8. Dat, jammer, is niet het geval.

Msconfig

Reflectie deel 1

1. The Pentium 4 2.8 is een 1C/1T CPU.
2. The Pentium 4 3.0 is een 1C/2T CPU. Het geheugen is 960 MB.
3. The Intel i5 is een 2C/4T CPU.

De belangrijkste technische gegeven is dat de Pentium 4 3.0 is een 1 Kern / 2 Kettingen CVE. (1C/2T CPU) Meer over het begrip ketting (threading) kijk hier : Meerdere-processoren, parallel programmeren, Meerdere-kettingen Processoren.

Als je de testresultaten bekijkt dan is de enige duidelijke conclusie dat de Pentium 4 3.0 een zeer slechte prestaties levert. Wat zo verbazingwekkend is dat het extra toevoegen van een tweede ketting (thread) in de CPU niet de prestaties verbeteren. Zie kolom zes.
Ik verwacht dat dit de eerste Intel CPU met twee draden (threads) is. Lees meer: Pentium 4 Northwood

Een typisch geval is het programma VSTest1 op een Pentium 4 3.0 test 12
De prestaties factoren voor de processor 1 met 1 ketting (thread) zijn (tijd in seconden tussen haakjes):

108925, 109472 (120), 109294 (180), 108628 (300), 101812 (400), Herstart 78000, aan het eind: 59510

De prestatie factoren van processor 1 met 2 kettingen (threads) zijn:

61645, 49119 (60), 44.077 (120), aan het eind: 31.510 (1600)

Deze getallen tonen aan dat:

• Met 1 processor 1 ketting aktief (1 thread) de prestaties van de 3.0 in het begin beter is als 2.8, maar dat de prestatie langzaam begint te verslechteren tot ongeveer 50%, terwijl de belasting is constant en gelijk aan 50%
• Met 1 processor 2 kettingen aktief (2 threads) de prestaties ook verslechtert tot ongeveer 50%

Het enige is, dat de totale prestaties van de 3.0, met 2 kettingen (2 threads) iets beter is. 2*3150=63020 versus 1*59510. Maar dit is nog steeds slechter dan de prestaties van de 2.8 die de gehele tijd constant blijft.

Overpeinzingen deel 2

Een PC is een Personal Computer.
De vraag rijst wat is volgens de mening van Intel een Personal Computer.
Voor een wetenschapper moet het een systeem zijn, dat hij of zij kan gebruik maken om een probleem op te lossen, door honderd procent gebruik te maken van de rekenkracht van een pc. Een wetenschapper verwacht dat de ontwerper van een PC deze filosofie ook gebruikt.
Een centrale computer (main frame) gebruiker heeft een ander Filosofie. Een main frame heeft veel gebruikers. De filosofie zou hier moeten zijn dat elke gebruiker gelijk behandeld wordt.

Voor een volledige lijst van alle Pentium 4-processors ga naar hier:Intel® Pentium® 4 Processors with 533 MHz FSB Dit is de volledige lijst met 91 producten. Sommige zijn 1C/1T en sommige zijn 1C/2T.
IMO wat je nodig hebt voor een wetenschappelijke toepassing is een 1C/1T (of een 2C/2T).

De vraag blijft of het mogelijk is om een 1C/2T veranderen in een 1C/1T. Ik betwijfel dit.

Als je meer over de filosofie van .NET framework wil weten kijk dan hier: .NET Framework Highlights (hoogtepunten)

Documentatie - Meerdere-kettingen Processoren - P4

De volgende drie documenten gaan over meerdere-kettingen (threads) processoren met betrekking tot de Pentium 4.

1. Intel Pentium 4 3.06 GHz with Hyper-Threading support
   Dit document begint met de zin:
   We hebben zojuist de Pentium 4 2.8 GHz ontvangen, etc
   Dit verklaard wanneer het artikel werd geschreven.
   In dit document aan het eind staat:
   De meerdere-kettingen (Hyper-Threading) technologie maakt het in bepaalde gevallen mogelijk om de doelmatigheid van de processor te verhogen. Met name wanneer toepassingen van uiteenlopende aard tegelijkertijd worden uitgevoerd.
   en:
   De werkwijze van de meerdere-kettingen (Hyper-Threading) technologie is een combinatie van ontspanning of ondersteunende toepassingen met zwaardere toepassingen Je hebt geen echt voordeel in de meeste klassieke multiprocessor taken als je een toepassing tegelijk uitvoerd. Maar de tijd om de meeste achtergrond taken uittevoeren zal zeker korter zijn als je die gebruikt als een soort tegengewicht. Intel herinnert ons eraan dat besturingssystemen die wij gebruiken meederetaken (multitask) zijn, wat het mogelijk maakt om een verzameling van toepassingen (meerdere) gelijktijdig versneld uittevoeren. Dit is een zeer interessante benadering, en we zijn blij dit idee wordt gerealiseerd.
   Hyper-Threading on the Pentium 4 December 2002
   In dit document aan het eind staat:

   In onze studie van de belasting kenmerken van een echte meerdraden (Hyper-Threading) Pentium 4 machine kunnen we een onderscheid maken tussen "strijdende" toepassingen die de prestaties verslechteren en "complementair" toepassingen die de uitkomst verbeteren. Een belangrijk resultaat was dat het uitvoeren van meerdere geheugen intensieve taken, slecht gaat op meerdere-kettingen processoren (Hyper-Threading)

   Tuning Performance of Multi-threaded programs Door Ivo Zatloukal. Exminateur Prof Jari Porras. 15 Mei 2004
   In dit document aan het eind staat:

   Hyper-Threading is een technologie die veel toepassingen versnelt, maar niet bij allemaal. De hogere snelheid is vooral afhankelijk van probleem grootte en de manier hoe men het geheugen gebruikt. Extra zorg moet worden besteed wanneer het geheugen gebruik zeer regelmatig is (dat wil zeggen bij matrix bewerkingen), dit kan leiden tot aanzienlijke verzwaringen bij algoritmes die gebruikmaken van parallellisme

Terugkoppeling