AMD- en Intel-CPU's vergeleken in 32-bit en 64-bit Windows

Nu de stap naar 64-bits processors voor een groot gedeelte vorm begint te krijgen en ook de 64-bits versie van Windows XP aanstaande is, verschijnt bij The Tech Report een vergelijking van de prestaties van AMD- en Intel-processors. Allereerst wordt ingegaan op de voor- en nadelen die de nieuwe instructieset biedt. Naast de mogelijkheid om meer dan vier gigabyte aan intern geheugen aan te spreken, is het grootste voordeel de aanwezigheid van zestien general purpose registers. Deze registers zijn plaatsen in een processor waar tijdelijk informatie kan worden opgeslagen en die nog sneller werken dan bijvoorbeeld on-chip cache. De oude x86-instructieset bood slechts acht van deze registers, wat vooral intensieve berekeningen kan hinderen. Met de komst van de 64-bit instructieset is ook een grote hoeveelheid oude extensies opgeschoond. Uitbreidingen als MMX, 3DNow! en x87 zijn vervangen of vervallen. Dit heeft zowel voor- als nadelen. Zo kunnen floating-point berekeningen een stuk sneller gaan, maar het vervallen van bijvoorbeeld MMX maakt allerlei specifieke optimalisaties van software onbruikbaar.

De tests zijn uitgevoerd zowel onder 32-bits als 64-bits Windows en met zowel 32-bits als 64-bits software. Onder games zijn weinig prestatieverschillen te bespeuren, ook niet bij een spel als The Chronicles of Riddick waarvoor ook een 64-bits versie beschikbaar is. Een wetenschappelijk programma genaamd picCOLOR laat de voor- en nadelen duidelijk naar voren komen. De 32-bits versie mét MMX is op sommige punten meer dan twee maal zo snel dan zonder MMX, maar het programmeren van het hele programma om gebruik te maken van MMX zou zo'n tienduizend uur kosten. Het compileren van het programma in 64-bit, een simpel klusje, levert bij gebruik voor AMD zo'n 18 procent winst op en voor Intel zo'n 12 procent. In The Panorama Factory, een programma dat panoramafoto's maakt uit meerdere afbeeldingen, zijn de winsten 'dramatisch':

	The Panorama Factory (sec)
	Athlon 64 4000+ Win64 / 64-bit	120,88
	Athlon 64 4000+ Win64 / 32-bit	192,76
	Athlon 64 4000+ Win32 / 32-bit	180,18
	Pentium 4 660 Win64 / 64-bit	131,4
	Pentium 4 660 Win64 / 32-bit	197,42
	Pentium 4 660 Win32 / 32-bit	198,71

Een ander programma, POV-ray, geeft voor AMD en Intel verschillende resultaten. De Athlon-processor gaat bij 64-bit een paar procent sneller, terwijl de Pentium juist langzamer gaat. De Blobby Dancer-demo van nVidia laat voor beide processors een winst van ruim 35 procent zien bij gebruik van 64 bits-software. Onder SiSoft Sandra ligt de winst bij Intel. De uitstekende floating point-prestaties van de Pentium 4 stijgen nog ruim een derde bij 64-bit, terwijl de prestaties van de Athlon 64 bij een van beide multimediatests flink dalen. De conclusie luidt dat de x86-64 instructieset een grote belofte voor de toekomst is, wanneer meer en meer software beschikbaar wordt in 64-bit. Op dit moment is de overstap voor het merendeel van de gebruikers nog niet nodig, omdat de meeste gebruikte pakketten nog niet beschikbaar zijn. Over welke processor het meeste baat heeft bij 64-bit is het oordeel nog onduidelijk, dit lijkt een beetje af te hangen van het gebruikte programma.

Reacties (42)

[Dr. Strangelove]

De conclusie luidt dat de x86-64 instructieset een grote belofte voor de toekomst is, wanneer meer en meer software beschikbaar wordt in 64-bit.

en

Onder games zijn weinig prestatieverschillen te bespeuren, ook niet bij een spel als The Chronicles of Riddick waarvoor ook een 64-bits versie beschikbaar is.

Moet ik nou wel of niet enthousiast worden?

[Kurgan]

Moet ik nou wel of niet enthousiast worden?

Niet. Het feit dat de snelheidswinst (en soms zelfs snelheidsverlies) afhangt van het gebruikte programma geeft duidelijk aan dat 64-bits software in lang niet alle gevallen goed gebruikt maakt van de nieuwe mogelijkheden. Eerst maar eens even afwachten tot deze technologie volwassen is en dan kijken we wel weer verder.

[RetepV]

Ik denk dat Chronicles Of Riddick gewoon de 32-bits versie is die gehercompileerd is met een 64-bits compiler. Enerzijds zijn die 64-bits compilers ook nog in beta en daar valt bij optimalisaties nog wel wat te winnen. Anderszijds zul je ueberhaupt weinig winst maken als je programma voor 32-bits bedoeld is en je dat voor 64-bits compiled.

Stel je voor, je kan bij een 64-bits processor in feite kiezen om in één clockcycle twee 32-bits getallen in te lezen en daar iets mee te doen, of één 64-bits getal. In het eerste geval zul je over het algemeen meer snelheid krijgen, in het tweede geval meer precisie.

Maar zo makkelijk is het eigenlijk niet. Want als die twee 32-bits getallen van elkaar afhankelijk zijn, zullen ze niet sneller verwerkt kunnen worden dan één 64-bits getal.

Dit is zomaar een voorbeeldje hoor, er komt nog veel meer bij kijken.

Als Chronicles Of Riddick geen gebruik maakt van die extra registers, dan zal de winst ook maar marginaal meer worden tussen 32-bits op 32-bits en 64-bits op 64-bits.

Er komt gewoon meer bij kijken. Dat is het verschil tussen een programmeur en een 13373 programmeur. De laatste kijkt verder dan zijn programmeertaaltje.

[Verwijderd]

Stel je voor, je kan bij een 64-bits processor in feite kiezen om in één clockcycle twee 32-bits getallen in te lezen en daar iets mee te doen, of één 64-bits getal. In het eerste geval zul je over het algemeen meer snelheid krijgen, in het tweede geval meer precisie.

Zo werkt het niet helemaal hoor.
De CPU werkt nog precies hetzelfde, alleen waren registers en verwerkingseenheden eerst 32 bit, en zijn ze nu 64 bit. Je kunt dus nog steeds per eenheid maar 1 getal per clockcycle optellen. Het getal kan nu alleen 64 bit zijn, ipv 32 bit. Maar dat maakt niet zoveel uit. Een 32-bit getal heeft al zo'n groot bereik (0..2^32)dat het in de meeste gevallen ruim voldoende is. Je zult dus maar weinig code tegenkomen waar er 64 bit getallen gebruikt worden, en dus maar weinig code die direct sneller wordt door een 64 bit processor te gebruiken.

Je kunt inderdaad wel zogenaamde packed-arithmetic gebruiken om twee 32-bit (of 4 16-bit of 8 8-bit etc) operaties te doen, maar dat is maar heel beperkt, en sinds de komst van MMX en SSE2 is dat achterhaald, want MMX kon al lang met 64 bits tegelijk werken en daarmee meerdere getallen in 1 cycle (nou ja, bijna) bewerken.
SSE2 kan het zelfs met 128 bit tegelijk.
Maar aangezien niet alle software geschikt is voor het gebruik van MMX en SSE2, zal dit trucje ook met 64 bit processors niet interessanter worden.

In de meeste gevallen is het juist WEL een kwestie van alleen je code opnieuw compilen. Het grootste verschil is in de praktijk namelijk dat je twee keer zoveel registers tot je beschikking hebt. Door het opnieuw te compilen kan de compiler hier optimaal gebruik van maken. Dit is dan ook in de meeste gevallen de reden van de snelheidswinst in 64 bit.

Verder wil ik in het algemeen nog even opmerken dat het artikel een 4000+ vergelijkt met 'maar' een 3.6 GHz. Kennelijk doen de nieuwe 64-bit Pentiums het relatief goed, want ze komen een stuk gunstiger uit de test dan de rating van AMD doet vermoeden.
Als de 3.8 GHz of zelfs de 4.0 GHz telg uit de 6xx-serie komt, zal hij het niet slecht doen tegen deze 4000+.

[Verwijderd]

Topmodel tegen topmodel, dus het is gewoon een reële vergelijking.

[Verwijderd]

Verder wil ik in het algemeen nog even opmerken dat het artikel een 4000+ vergelijkt met 'maar' een 3.6 GHz. Kennelijk doen de nieuwe 64-bit Pentiums het relatief goed, want ze komen een stuk gunstiger uit de test dan de rating van AMD doet vermoeden.
Als de 3.8 GHz of zelfs de 4.0 GHz telg uit de 6xx-serie komt, zal hij het niet slecht doen tegen deze 4000+.

Als Intel ophoudt met de GHz-verhoging moeten tweakers dat natuurlijk ook doen! De nieuwste Pentiums zullen nog maar marginaal hoger geklokt worden, maar wel sneller zijn door bredere FSB's en andere optimalisaties..

[procyon]

Ik vind het in ieder geval goed om te zien dat gamen @ 32 bits op 64 bits windows bijna even snel is geworden als gamen op 32 bits op 32 bits windows.

Maar dat zal wel met de videokaart drivers te maken hebben

[Verwijderd]

Precies Procyon,
Dat is zeker al heel positief !!!
Had het zelf ook al ondekt in de RC2 van XP64 dat het niet tegen viel. En optimalizatie van progs zullen later wel volgen. Maar game staat dus duidelijk een overgang naar XP64 niet in de weg.

[aval0ne]

Dit zegt enkel iets over de drivers van nvidia kaarten. Ze hebben geen ATi getest. Maar het blijkt dus dat de nvidia drivers al behoorlijk goed zijn.

[liberque]

Over het spel: The Chronicals of Riddick wordt er hierboven gesproken dat er weinig prestatieverschillen zijn te bespeuren op 32bit en 64bit. Als ik het volledige artikel lees dan klopt dit ook maar is er een belangrijk detail wat ik hierboven niet lees:

Interestingly enough, the Athlon 64 is faster running the 32-bit code on WinXP x64 than on WinXP 32-bit. The Pentium 4, meanwhile, is the opposite, losing a step or two in the 64-bit OS. Neither processor benefits tangibly from the move to 64-bit application code, unfortunately.

Het lijkt er dus op dat 32 vs. 64 bit bij dit spel niet zo zeer uitmaakt. Wat dus wel opvalt is dat de AMD onder Win64 de 32bit code wel sneller verwerkt dan onder Win32. Vond ik zelf wel het vermelden waard.

@Spooik: Jij noemt het logisch; ik noem het hoogst opmerkelijk. Het is mischien volledig tegen jouw verhaal in maar als een 32bit applicatie op een 64bit OS sneller werkt dan op het 32bit OS dan zou je kunnen stellen dat zodra de AMD64 daadwerkelijk op een 64bit OS draait stukken beter omgaat met 32bit applicaties dan op een 32bit OS. Alsof de 32bit compatibility in een 64bit OS veel beter ondersteund wordt dan dat het geheel in 32bit loopt. Krijg je dus bij AMD een situatie dat je Win64 moet installeren om je Win32 applicaties het snelste te kunnen draaien.

[Femme]

Alsof de 32bit compatibility in een 64bit OS veel beter ondersteund wordt dan dat het geheel in 32bit loopt. Krijg je dus bij AMD een situatie dat je Win64 moet installeren om je Win32 applicaties het snelste te kunnen draaien.

De reden dat 32-bits software in 64-bit Windows sneller kan zijn is dat die software bepaalde delen van het besturingssysteem, bijvoorbeeld de drivers van de videokaart, die in 64-bits modus draaien en dus kunnen profiteren van alle voordelen van de AMD64-instructieset (grotere registers, groter adresseringsbereik en vooral een groter aantal registers).

[Verwijderd]

Ergens vind ik het logisch: de AMD64 vanaf het begin opgebouwd met 64 bit als de basis.

De intel 64bit is overduidelijk een paniekreactie op het success van de amd64. Ze hebben er rap de 64bits extenties bijgeflanst, maar de kern blijft een 32 bit cpu

[markjuh]

Dit is niet helemaal waar wat je zegt. Ook de AMD64 is in de kern gewoon een 32bits cpu met 64 bits extenties. Verder klopt het wel dat intel als reaktie op AMD deze 6xx cpu heeft uitgebracht maar het was al tijden een publiek geheim dat Intel hier mee aan het werk was. Ze hebben hem alleen pas uitgebracht toen ze zagen dat AMD de juiste weg in was geslagen door het succes dat ze met de AMD64 hadden. Daarna hebben ze hem pas uitgebracht maar hij was al lang klaar.

[Blokker_1999]

Neen, Intel had andere plannen. Intel ziet nog altijd geen brood in 64bit home computing, en de eerste jaren zal het inderdaad nog wel wat duren vooraleer er echt winsten te maken zijn. Intel zag de toekomst voor 64bit home computing dan ook anders. Net als bij de Itanium wilde men het x86 platform volledig achter zich laten. Intel werkte dus aan een processor die een volledig nieuwe architectuur had, waarvoor een nieuw OS geschreven moest worden en dat niet compatibel zou zijn met bestaande software.

Microsoft heeft uiteindelijk Intel teruggefloten door te zeggen dat men de komende jaren maar 1 64bit systeem voor home computing zou uitbrengen en dat aangezien AMD eerst was het OS compatibel zou zijn met de AMD64. Hierop heeft Intel geen keuze gehad en hebben ze ook de x86_64 instructie set moeten gebruiken.

Intel zal hier waarschijnlijk niet blij mee geweest zijn en het zal nu afwachten zijn wat er gaat gebeuren wanneer we moeten overschakelen op 128 bit en of Intel intussen toch nog zijn plannen kan verwezenlijken door met een nieuwe 64bit processor af te komen

[Femme]

De veel gehoorde uitlating dat processors met een AMD64-instructieset intern 'gewoon een 32-bits CPU met 64-bits extenties' zijn is flauwekul. Deze processors hebben 64-bits registers en kunnen veel meer dan 32-bit geheugen adresseren. Wat verlang je nog meer van een 64-bits processor?

[Verwijderd]

64 bits processor heeft ook z'n nadelen tov een 32 bits.
Bijv 64 bits floats berekening duurt (vaak) langer dan een 32 bits.
Of addresseren van 64 bits geheugen duurt (vaak) langer dan 32 bits. Dus als die 64 bits processoren dit net zo snel kunnen als 32 bits processoren dan zou dat meer dan welkom zijn.

Maar met 64 bits heb je ook extra ruimte voor nieuwe toevoegingen op de instructieset of eventueel slimmere indeling op je instructieset zodat je microcode wat beter gebruikt kan worden.
Wie weet krijg je dan een VCISC processor. (Very complex instruction set computer)
Of een processor die zo slim is dat hij verschillende instructiesets door elkaar kan gebruiken, afhankelijk van hoe je hem instelt.
Of extra instructies om meerdere cores nog beter met elkaar samen te laten werken. (Directe addressering tussen registers onderling of zo, ik noem maar wat radicaals)

[SG]

Dit is niet helemaal waar wat je zegt. Ook de AMD64 is in de kern gewoon een 32bits cpu met 64 bits extenties.

Nou wat jij zegd klopt ook niet. Ook al is het zo voor de hand liggend.

Ten eerste 'n echte 64bitter is gewoon 'n core die alu's maar ook registers heeft die 64 bits breed zijn.
Nou itanium's IA64 en EMT64 en AMD64 cores voldoen daaraan en zijn dus echt 64bit.

Het enigste verschil is de EMT64 en AMD64 kunnen ook 32bit aan.

Cores kunnen in modus gezet worden zoals de 386 alleen bij AMD64 kunnen met 'n modus de bit32-63 op don't-care gezet worden in zo'n manier dat het compatibel is met IA32 door ook de helft van het totaal aan registers op disabled te zetten.

IA64 kan ook zo geimplementeerd worden maar is niet gedaan omdat er geen software op 32bits epic instruktieset bestaat, dus niet nodig is.

AMD methode is eigenlijk het vergelijkbaar met de vroegere puur 128bit GPU mem controler. Vroeger konden die alleen puur 128 bits actie uit voeren.
dus om 32bit's op te halen werd er een 128 actie uitgevoerd waarmee het mem compleet bezet was.
toen bedachten ze ene tech niek wat cross bar heet en kon er ook een quad controler 32bit mode gebruikt worden voor efficientie. Dus twee read acties voor verschillende bewerkingen simultaan.
Bij GPU ging men van 128bit compabiliteit naar 4x32 hier kan je niet spreken van extensie.
Bij CPU is dat anders om van 32 naar 64.

Bij CPU's kan je dit ook zo zien, dat het een 64bitter met 2x32bit cascade is. alleen één 32 lijn wordt gebruikt, maar dan niet voor efficientie maar voor compabliteit de andere rest de extentie is uitgeschakeld.

Net als die dikke V8 die ook op vier cillinders kan lopen.
Maar toch ook altijd een V8 blijft ipv V4 extended.

Ene is voor performance andere compabliiteit en ander brandstofverbruik.

De reden dat er wat verschil is tussen EMT64 en AMD64 cores is dat Netburst en K8 cores sowieso al sterk varierend reageren op code in 32bit. Die invloed naar 64 bit zet ook daar door dus ook gevarieerde reactie. Daarnaast heeft AMD64 momenteel nog een tijdje een optimalisatie voorsprong omdat voor software developers al langere tijd AMD 64 hardware voorhanden was.Deze voorsprong is maar van tijdelijke aard.

Daarnaast 'n simple recompile houd in dat 'n AMD64 integer nog altijd 32bit is.

[Verwijderd]

Oorspronkelijk was het de bedoeling van Intel om het x86 platform binnen enkele jaren volledig door de Itanium te vervangen. Of zij dus echt van plan waren om nog een nieuwe instructieset te ontwikkelen weet ik niet. Microsoft heeft wel laten weten geen derde 64 bit windows uit te brengen. (naast Itanium en 64 bit AMD)

Was bedoeld als reactie op Blokker_1999

[Verwijderd]

Bijv 64 bits floats berekening duurt (vaak) langer dan een 32 bits.

Maar dat heeft hier weinig mee te maken, de FPU van de x86 (de x87) is al 80 bits zolang hij bestaat.

Maar met 64 bits heb je ook extra ruimte voor nieuwe toevoegingen op de instructieset of eventueel slimmere indeling op je instructieset zodat je microcode wat beter gebruikt kan worden.

Dat gaat voor x86 helemaal niet op, omdat deze geen instructieset heeft met een vaste instructiegrootte. Het is dus niet zo dat de opcodes eerst 32 bit waren en nu 64 bit. Ze waren eerst variabel, en dat zijn ze nu nog steeds.
Verder heeft de x86 al sinds de eerste Pentium een 64 bit databus, dus zal de geheugentoegang en het decoderen er ook niet op vooruit gaan. Het is eerder het geval dat de general purpose registers en de ALUs het enige waren die nog NIET 64 bit waren bij de x86... en dat zijn ze nu wel, maar afgezien van het makkelijker adresseren van meer dan 4 gb geheugen, maakt dat niet veel uit.

64-bit mode is wel sneller, mede door de extra registers die toegevoegd zijn... Maar eigenlijk is dat een beetje flauw. Als ze die extra registers aan een 32-bit processor toe zouden voegen, zou ie precies dezelfde snelheidswinst hebben.

[Verwijderd]

Dus als ik jouw reactie goed begrijp is volgens jou:

Een AMD64 een processor die 32bit emuleert op haar basis van 64bit,

en

Een Intel processor met 64bits ondersteuning een processor die 64bit emuleert op haar basis van 32bit?

Hoe zit dit eigenlijk in elkaar bij deze processors?

[Brent]

Wat heel duidelijk uit de benches naar voren komt is dat de Pentium vaak een drop heeft in de stap naar 64bit en de Athlon steady blijft of zelfs beter wordt. Dat dit niet in de conclusie staat is me een raadsel, AMD doet het gewoon beter.

[MartyLooterKing]

Ik zit eigenlijk te wachten op de officiele rls van Windows XP 64bit. Zal zeker voor bepaalde dingen goed doen voor me processor (amd)

[FireStarter]

Heb nog heel even geduld http://www.tweakers.net/nieuws/36452/?highlight=windows+64

[Astennu]

Ik vind de sisoft snadra test's opvallend.

De P4 scoort hier overal veel hoger dan in 32bit en overtreft ook de Athlon 64. maar in de echte applicaties is deze trager dan de A64 en wordt het verschill tussen de P4 en de A64 groter.

Volgens sandra zou het andersom moeten zijn.

Dus licht dit nu aan sandra ( denk aan optimalisaties ? )

of aan de software ?

[Verwijderd]

Sisoft Sandra test de processor synthetisch en dit is dus niet altijd vergelijken met de werkelijkheid.

[Verwijderd]

Aan beide
Sandra test bepaalde zaken, de hier geteste software doet weer andere dingen. Ook is het nog een Beta compiler op Beta OS. De optimalisaties in het OS en de compiler hoeven dus nog lang niet optimaal te zijn. De verschillen tussen de AMD en de Intel chips zijn vrij klein. Deze verschillen kunnen dus nog veranderen voordat alles uiteindelijk op de markt komt (en misschien zal het ook nog afhankelijk blijven van de gebruikte compilers) Wel hebben natuurlijk ook op 64 bits beide processortypen hun sterke en zwakke punten maar het is nog te vroeg om daar iets zinnigs over te zeggen

Je ziet dat 64 bits software tot voordelen leidt maar een echte winnaar, Intel of AMD, zou ik voorlopig nog niet durven aan te wijzen.

[Da_DvD]

Sandra is gewoon synthetische zooi. Het geeft je ZEER weinig informatie over welke performance je in real life mag verwachten. Maar het is lekker makkelijk om ermee te benchmarken dus veel reviewers gooien er een Sandra testje bij in.

[Puppetmaster]

de FPU prestaties waarnaar gekeken wordt bij de P4 zijn SSE2 scores, niet de x87 FPU, waarmee hij van AMD wel vergleken wordt in de whetstone FPU-test.

de x87 FPU van de P4 is waardeloos, maar ook niet echt meer nodig in de meeste moderne applicaties...

[Wildfire]

Met de komst van de 64-bit instructieset is ook een grote hoeveelheid oude extensies opgeschoond. Uitbreidingen als MMX, 3DNow! en x87 zijn vervangen of vervallen

Opgeschoond? Mijn AMD Athlon 64 heeft toch echt nog gewoon MMX, 3DNow! en 3DNow! 2 aan boord. En ook SSE1 en SSE2. Dat noem ik dus niet opschonen, maar uitbreiden.

[Verwijderd]

Ze hebben het over 64-bits mode en niet over 32-bits mode.

[silentsnake]

Er staat ook de 64-bit instructieset.

Als de AMD64 geen MMX of SSEx meer aan boord zou hebben zou het dus betekenen dat ze geen programma's meer zouden kunnen draaien die die instructies gebruiken. En dat wil je niet

[nexhil]

Jammer dat ze meteen weer een 4000+ hebben genomen.... ik had liever het verschil gezien bij de veel meer gebruikte 3000+ t/m 3400+

[aval0ne]

Denk je nu echt dat een 3000+ anders zal presteren relatief gezien? Als een 4000+ in een bepaald programma sneller is in 64 bit dan in 32 bit, zal de 3000+ dat ook zijn. Da's niet bepaald rocket science.

[Steffy]

AMD en Intel liggen weer redelijk bij elkaar al ligt AMD weer wat op kop, deed het altijd gekeken naar de prestaties per Mhz.

Nu ligt AMD op kop en tegenwoordig is het niet meer zo als 5 jaar geleden. Heel veel mensen lezen bladen, kranten bv besteden ook aan dit soort dingen aandacht en als AMD daar in staat met dat ze sneller zijn als Intel gaan cosumenten toch even nadenken en zien dan bij de PC boer dat de prijs lager ligt en wordt de deze vaak snel gamaakt.

Toch weer leuk dat ook Intel weer dichterbij is gekomen, de afstand tussen beiden leek een half jaar bijna niet te overbruggen. Hoe beter de ene presteerd hoe groter de prestaties van de ander worden om weer in het voordeel te komen

[krijgnuwat]

Is amd nu sneller geworden in multimedia dan intel..? Dat zou me verbazen

[Verwijderd]

Overigens is die Intel volgens de pricewatch ook nog 75E duurder (~550E om ~475E). Hoera voor value-for-money dus - hoewel ik niet verwacht dat er hier veel mensen zijn die rond de 500E voor een processor gaan aftikken als je met een processor van 200E, een beetje fatsoenlijk geheugen en een wat betere cooler ook deze snelheden zo goed als haalt. Tweakers zijn wat dat betreft net Zeeuwen: zuunig