Pentium III "Tualatin"	/Hardware/CPUs

Tualatin Performance Feature


Die Überschrift Performance Feature klingt etwas reißerisch, das geben wir gerne zu. Intels Idee könnte aber durchaus Früchte tragen, aber erklären wir doch erst einmal, um was es geht.

Das Zauberwort heißt "Data Prefetch Logic" (kurz DPL). "To prefetch" bedeutet "vorauslesen", womit die Aufgabe dieser neuen Einheit auch schon erklärt wäre. Die Data Prefetch Logic versucht vorherzusagen, welche Daten als nächstes benötigt werden, liest diese schon einmal ein (oder eben voraus, wenn man so will) und legt diese in den L2-Cache ab. Hat die DPL richtig gelegen, so kann der Prozessor die Daten aus dem L2-Cache nehmen und muss sie nicht vom Hauptspeicher anfordern.

Der Vorteil hierbei entsteht dadurch, dass der L2-Cache mit vollem Prozessortakt läuft und damit deutlich schneller ist als der Speicher, welcher ja über den FSB angesprochen wird. Dieser arbeitet, wie wir schon wissen, mit "nur" 133 MHz. "Nur" deshalb, weil 133 MHz (FSB) verglichen mit 1,13 GHz oder mehr (L2-Cache) doch eher wenig sind.

Nun stellt sich natürlich die Frage, was denn passiert, wenn die DPL die falschen Daten vorausliest? Die Antwort ist einfach: Nichts! Der Prozessor bekommt dann seine Daten ganz normal aus dem Hauptspeicher, so als wäre die Data Prefetch Logic einfach nicht vorhanden. Möglich ist dies dadurch, dass die Data Prefetch Logic bei ihrer Arbeit "brachliegende" FSB-Bandbreite benutzt, das System also nicht beeinträchtigt.

Das Thema Bandbreite


Die Frage ist nun, wie effektiv bzw. intelligent die DPL arbeitet um die doch eher geringen Speicherbandbreite bei PIII Systemen vor allem bei speicherintensiven Anwendungen zu verbessern .

Die Bandbreite des FSB ist durch die 133 MHz natürlich eingeschränkt. Gerade mal rund 1,06 GB/s bringt der FSB des Tualatin (hier hat sich ja wegen den 133 MHz zum Pentium III nichts getan). Der Pentium 4, welcher über eine ähnliche Prefetch-Einheit verfügt, hat hier schon rund 3,2 GB/s zu bieten.

Wer die Bandbreite selber errechnen möchte, dem möchten wir die Formel dazu nicht vorenthalten:

Bustakt in MHz x Busbreite in Bit = Bandbreite in MBit/s

Im Falle eines nicht übertakteten Pentium III oder Tualatin sind die Werte Bustakt = 133 MHz und Busbreite = 64 Bit einzusetzen. Somit würde sich als Rechnung 133 x 64 = 8.512 MBit/s ergeben. Da die Bandbreite aber immer in GB/s angeben wird, muss das Ergebnis noch durch 8 geteilt werden (da 8 Bit nun mal ein Byte sind). Die endgültige Formel sieht dann so aus:

Bustakt in MHz x Busbreite in Bit / 8 = Bandbreite in MB/s

also: 133 x 64 / 8 = 1.064 MB/s

Mathematiker werden nun anmerken, dass die 64 und 8 gegeneinander gekürzt werden können und die Rechnung auch einfach 133 x 8 = 1.064 lauten könnte. Dies ist richtig, aber nur solange, wie die CPUs die Daten mit 64 Bit pro Takt erhalten. Weiterhin müssten wir eigentlich mit 133,3 MHz rechnen. Denn was offiziell "133 MHz" genannt wird, wird in der Praxis mit 133,3 MHz getaktet (genau genommen müssten das eigentlich 133,3 Periode sein). Aber das nur am Rande und zurück zum Beispiel.

Wird der FSB nun übertaktet, beispielsweise auf 160 MHz, dann sieht das Ergebnis wie folgt aus:

160 x 64 / 8 = 1.280 MB/s

Durch die Erhöhung des FSB von 133 MHz auf 160 MHz würde sich die Bandbreite um 216 MB/s erhöhen! Noch vor nicht allzu langer Zeit wäre diese Rechnung wirklich nur theoretischer Natur gewesen, denn die RAM-Bausteine machten oft schon bei 133 MHz Probleme. Aufklärende Artikel der c't und auch bei TweakPC (hier der Link zu unserem Speicherartikel) brachten aber ein Umdenken bei den Käufern - und damit bei den Herstellern. Heutzutage gibt es Module, die 160 MHz und mehr verkraften.

Aber selbst bei übertakteten System ist die Speicherbandbreite beim PIII ein echter Flaschenhals. Sie sind aber nun sicher gespannt, wie weit wir den Tualatin übertakten konnten. Das verraten wir Ihnen auf der nächsten Seite.

Tualatin Overclocking