Intel Pentium 4 3.06 GHz mit Hyper-Threading - Seite 4

Hyper-Threading – Praxis

In diesem Kapitel sollen verschiedene Testergebnisse mit im BIOS-Setup ein- und abgeschaltetem Hyper-Threading gegenüber gestellt werden, um einen Eindruck von den Leistungsunterschieden zu vermitteln. Laut Intel wird ein Performance-Gewinn vor allem beim Multitasking erzielt, also nicht unbedingt eine typische Benchmark-Situation, bei der üblicherweise ein einzelnes Testprogramm möglichst ohne jegliche Störung abläuft. Der Hersteller schlägt ein paar Szenarien für Tests vor, wir haben aber auch eigene Vergleiche ausprobiert.

Sandra 2003
Die neue Version des bekannten Systemanalyse- und Testprogramms von SiSoft wirft erstaunlich hohe Werte für den Prozessor aus, wenn Hyper-Threading aktiviert ist.

Sandra 2003 CPU Arithmetic Benchmark	Pentium 4 3.06 GHz
	Ohne HT	Mit HT	Veränderung
ALU Dhrystone (MIPS)	8131	9170	+13%
FPU Whetstone (MFLOPS)	4013	5609	+40%

PCMark 2002 und ScienceMark
Während der ScienceMark eine ganze Reihe wissenschaftlicher Berechnungen durchführt, testen wir gleichzeitig mit dem PCMark 2002 die allgemeine Performance des Systems hinsichtlich CPU-, Speicher- und Festplattenleistung. Hier konzentrieren wir uns auf den Unterschied in der Leistung bzw. am Ergebnis, inklusive Gegenüberstellung der Resultate bei exklusivem, d.h. nicht parallelem Ablauf.

Benchmark		Pentium 4 3.06 GHz
		Einzeln, mit HT	Parallel, ohne HT	Parallel, mit HT
ScienceMark		184.1	148.2	154.5
PCMark 2002	CPU score	7477	5607	4854
	Memory score	7434	5283	6571
	HDD score	664	674	668

Lässt man die relativ konstanten Festplattenwerte mal beiseite, so liegen die Ergebnisse der beiden Anwendungen im Parallelbetrieb natürlich unter denen bei Einzelablauf. Allerdings sind sie selbst bei ausgeschaltetem Hyper-Threading auch nicht halbiert worden.
Hyper-Threading bietet in diesem speziellen Fall ein gemischtes Resultat. Während der ScienceMark von aktiviertem HT profitiert, geht der CPU-Wert des PCMark erstaunlicherweise sogar noch nach unten. Dafür steigt aber das Speicherergebnis enorm an.
Insgesamt scheint es also Szenarien zu geben, in denen Hyper-Threading sogar zu Performance-Verlusten führt. Vermutlich haben die unterschiedlichen Threads in diesem Fall zu oft parallel auf die gleichen Prozessor-Ressourcen zugreifen wollen.

MusicMatch und Comanche 4
Diese beiden Programme werden für einen Paralleltest von Intel empfohlen. Man darf also ein positives Ergebnis erwarten. 😉
In diesem Fall lief der Comanche 4 Benchmark, während mit MusicMatch vier WAV- in MP3-Dateien umgewandelt wurden. In der folgenden Tabelle sind die Zeiten (in Minuten) aufgeführt, die jedes Programm für die Bewältigung seiner Aufgabe benötigte, sowie das Ergebnis des jeweiligen Comanche 4 Benchmarks.

Benchmark	Pentium 4 3.06 GHz
	Einzeln, ohne HT	Einzeln, mit HT	Parallel, ohne HT	Parallel, mit HT
Comanche 4	1:04 (57.9)	1:03 (58.6)	1:32 (48.2)	1:32 (50.3)
MusicMatch	0:27	0:26	1:41	0:56

Zunächst kann festgehalten werden, dass beide Programme nur sehr geringfügig von aktiviertem Hyper-Threading profitieren, wenn sie einzeln ablaufen.
Im Parallelbetrieb scheint Comanche 4 die wichtigsten Ressourcen an sich zu ziehen, denn MusicMatch braucht nun mehr als dreimal so lange für seine MP3-Umwandlung. Schaltet man aber Hyper-Threading ein, so ist der Leistungszuwachs bei MusicMatch enorm, während der Comanche Hubschrauber wie zuvor (ohne HT) seine Runden dreht. HT hat hier also dazu geführt, dass ein im Hintergrund laufendes Programm deutlich beschleunigt wird.
Allerdings muss festgehalten werden, dass MusicMatch eine dieser angesprochenen ”multithreaded” Anwendungen ist, die sich besonders für die Demonstration von Hyper-Threading eignen. Ein solches Ergebnis ist leider nicht einfach auf andere Applikationen übertragbar. Laut Intel sollen solche Programme allerdings in Zukunft deutlich in ihrer Zahl zunehmen.