Inleiding
Bij de introductie van de Pentium 4 was de publieke opinie over de Pentium 4 overwegend negatief. Het laatste jaar hebben we dat echter langzaam zien veranderen. Met de introductie van goedkopere chipsets, hogere clocksnelheden en flinke prijsverlagingen, is het Pentium 4 platform in kleine stapjes aantrekkelijker geworden. Tweakers.net kreeg enkele Pentium 4 processors in handen, gebaseerd op de nieuwe Northwood core. Wederom een stap of stapje in de juiste richting? Lees het in de review.
De Northwood core
Sinds de introductie van de Pentium 4, ondertussen al bijna anderhalf jaar geleden, heeft Intel weinig veranderd aan de Pentium 4 core. De 0,18 micron Willamette core is voor zowel socket 423 als socket 478 Pentium 4 chips gebruikt. Het enige wat veranderd is in de loop der tijd is de clocksnelheid; deze is langzaam opgeklommen tot 2GHz.
Twee weken geleden introduceerde Intel de eerste Pentium 4 processors met de Northwood core. De Northwood core verschilt op twee belangrijke punten van de Willamette core: de core is allereerst gemaakt met een kleiner productieproces en daarnaast is de hoeveelheid L2 cache verdubbeld van 256KB naar 512KB.
 Intel Pentium 4 Northwood wafer (0,13 micron). |
Het 0,13 micron procédé brengt een groot aantal voordelen mee voor Intel en de consument. Waar de Willamette core een oppervlak had van 217 vierkante millimeter, meet de Northwood core slechts 146 vierkante millimeter. Dit vertaalt in veel lagere productie kosten, die op den duur doorgerekend zullen worden in de consumentenprijzen. Volgens de informatie in dit nieuwsbericht kost het 100 dollar om een 0,18 micron Pentium 4 te produceren, terwijl de goedkoopste exemplaren al voor 133 dollar over de toonbank gaan. De productiekosten van de Northwood zijn slechts 55 dollar, wat perspectief biedt op een nieuwe prijzenoorlog
.
Een ander voordeel van een kleiner productieproces is een potentieel snellere processor. De transistors binnen in de Pentium 4 zijn slechts 60 nanometer groot, waardoor ze sneller kunnen schakelen, terwijl ze minder warmte produceren. De Northwood core heeft een werkspanning nodig van 1,5V, wat 0,25V minder is dan de 1,75V van de Willamette.
Aan de buitenkant is er weinig verschil tussen de Northwood en de Willamette. Beide passen in een socket 478 voetje en de fysieke afmetingen zijn identiek. Alleen aan de tekst die in de heatspreader is gedrukt kun je ze uit elkaar houden. Bij de Northwood is de tekst kleiner en daarnaast staat er op de eerste regel 512 en 1,5V, in plaats van 256 en 1,75V.
 Links de 2,2GHz Northwood, rechts de 2,0GHz Willamette. |
Overclocken
Zoals ik al schreef op de vorige pagina zorgt een kleiner productieproces voor een potentieel snellere processor. Aan potentie alleen heb je natuurlijk niks, en daarom heb ik gekeken hoever de Northwood processors overgeclockt kunnen worden. Hiervoor heb ik allereerst de standaard Intel retail heatsink vervangen door een Spire Icestream koeler. Deze maakt wel iets meer lawaai dan de superstille Intel koeler, maar een snel testje wees uit dat de overclockbaarheid ook toenam met circa 50MHz.
De hardware die verder is gebruikt voor de test is een Asus P4B266 moederbord en twee reepjes PC2100 geheugen met Nanya chips. Dit moederbord kon geen voltage hoger dan 1,7V voeren aan de processors, wat de resultaten wellicht negatief heeft beïnvloed. Misschien dat uit beide processor meer te halen valt met een hoger voltage. De 2,2GHz Northwood kwam niet over de 2,8GHz zolang er benchmarks gedraaid moesten worden, maar op 2.970MHz kon ik nog wel in Windows 2000 booten. Ik verwacht dan ook dat je met waterkoeling de 3GHz barrière makkelijk kunt doorbreken.
De 2,0GHz Northwood kwam absoluut gezien niet zo ver, maar procentueel deed hij het wel beter. De maximale clocksnelheid waarbij de processsor nog 100 procent stabiel was, was 2,6GHz. Een overclock van maar liefst 30 procent. Iets meer dus dan de 27 procent overclock die de 2,2GHz Northwood haalde:
Processor | FSB | Multiplier | Voltage | Frequentie | Northwood 2,0GHz | 130 | 20 | 1,7V | 2605MHz | Northwood 2,2GHz | 127 | 22 | 1,7V | 2798MHz | |
Benchmarks
Om de prestaties te testen van de nieuwe Northwood processors, hebben we verschillende benchmarks gebruikt. SiSoft Sandra 2001 werd gebruikt om de theoretische performance te meten. Quake III Arena, 3DMark 2001 en 3D Studio Max R3 werden gebruikt om de praktijk performance te evalueren. Het testsysteem werd uitgerust met een schone Windows 2000 installatie en 21.83 Detonator drivers. De hardware die gebruikt werd zag er als volgt uit:
Het testsysteem | Processor | 2,0GHz Intel Pentium 4 Willamette 2,0GHz Intel Pentium 4 Northwood 2,2GHz Intel Pentium 4 Northwood | Geheugen | 1024MB PC2100 | Moederbord | Asus P4B266 | Videokaart | Asus V7700 Ti 64MB | Hardeschijf | Maxtor D740x, 40GB | CD-ROM | 52x Asus | Voeding | 300W AOpen | Netwerk | 100Mbit Realtek | |
Met dank aan Informatique voor het ter beschikking stellen van het testsysteem.
SiSoft Sandra CPU benchmark
De SiSoft Sandra processor benchmark laat geen verschillen zien tussen de Norhtwood en de Willamette. De 2GHz Northwood en de 2GHz Willamette zetten praktisch dezelfde resultaten neer. De rest van de resultaten zijn ook weinig verrassend. De hoeveelheid operaties die de processor kan uitvoeren stijgt lineair met de clocksnelheid, ook bij de overgeclockte exemplaren.
SiSoft Sandra Memory benchmark
De geheugen benchmark van SiSoft Sandra laat ook een zeer voorspelbaar plaatje zien. Alle processors die op de standaard snelheid lopen scoren identiek. Niet verrassend, omdat de resultaten van deze benchmark bijna voor de volle 100 procent afhangen van de snelheid van het gebruikte interne geheugen. Daarom steken alleen de overgeclockte processors boven het gemiddelde uit. In plaats van een 100MHz FSB maken deze namelijk gebruik van een FSB van respectievelijk 130 en 127MHz.
Quake III Arena: 640x480x16 - HQ
Quake III Arena laat de eerste resultaten zien in het voordeel van de Northwood core. Dankzij de extra 256KB L2 cache weet de 2GHz Northwood een voorsprong van 7 procent te halen op de Willamette op gelijke snelheid. Zoals je kunt zien, is dit performance verschil groter dan het 200MHz verschil tussen de 2GHz en de 2,2GHz Northwood.
3D Mark 2001: 640x480x16
Ook 3DMark 2001 laat een vergelijkbaar verschil zien tussen de Northwood en de Willamette core. In dit geval zet de 2GHz Northwood een score neer, die bijna 10 procent hoger is dan de gelijk geclockte Willamette. Wederom procentueel een groter verschil dan de performance delta tussen de 2GHz en de 2,2GHz Northwood.
3D Studio Max Release 3
 Rendertijden van de PolyFighter_Flight1 scène |
Om de prestaties van de verschillende Pentium 4 processors te testen in een professionele 3D omgeving, hebben we 3D Studio Max R3 uit de kast getrokken. Om de snelheid van de verschillende processors te testen, hebben we een standaard scène van 100 frames laten renderen op 640x480 en de benodigde tijd genoteerd. Een lagere score is dus beter.
In tegenstelling tot de andere benchmarks, laat 3D Studio Max R3 procentueel geen grote performancewinst zien tussen de 2GHz Willamette en de 2GHz Northwood. De extra 256KB L2 cache is slechts goed voor een performancewinst van 2,5 procent, wat gelijk staat aan één minuutje minder wachten. Meer kloksnelheid heeft een groter effect op de resultaten van de benchmark. Het clocksnelheid verschil van 10 procent tussen de 2,0 en de 2,2GHz Northwood is goed voor een performance verschil van maar liefst 9,2 procent.
Dat de extra snelheid die wordt verkregen met overclocken niet verwaarloosd mag worden, laat deze benchmark ook duidelijk zien. Op standaard snelheid heeft de Northwood 2,2GHz 34:10 minuten nodig voor het renderen van de scene, maar eenmaal overgeclockt wordt dit teruggebracht naar 27:17 minuten. Dat zijn toch mooi zeven minuten die je gratis cadeau krijgt
.
Conclusie
Zoals de benchmarks hebben laten zien presteert de Northwood merkbaar beter dan de Willamette, maar wonderen kun je niet verwachten van de extra 256KB L2 cache. Wat wel een klein wondertje is, is het 0,13 micron productieproces. Het is niet alleen goed voor een verlaging van de warmteontwikkeling, het heeft ook een zeer positieve invloed op de tweakbaarheid van processors.
Verder biedt het Intel de ruimte om komend jaar snellere en goedkopere processors op de markt te brengen. Vooral op het laatste zullen veel mensen staan te wachten. Hoewel de prijzen van de Pentium 4 niet meer zo hoog zijn als bij de introductie, is een Pentium 4 zeker niet goedkoop. De 2,2GHz Northwood staat momenteel voor ongeveer € 850,- in de pricewatch en de 2,0GHz variant gaat voor € 680,- over de toonbank. Een stuk hoger dan de Athlon XP 2000+ of de Athlon XP 1900+ die respectievelijk € 400,- en € 300,- moeten opbrengen.
Voor de Northwood moet dus meer geld neergeteld worden, maar het is zeker niet langer zo, dat je voor meer geld een langzamere processor krijgt. Ik heb jammer genoeg geen benchmarks van een Athlon XP 2000+ om de score mee te vergelijken, maar het zou me meer dan verbazen als deze een overgeclockte Northwood kan bijbenen. Een Athlon XP 2000+ overclocken met 10 procent is een flinke prestatie, maar de 2,2GHz Northwood draait zijn hand er niet voor om, om ruim 25 procent boven de standaardsnelheid te zitten.
Concluderend durf ik te zeggen dat de 2,2GHz Northwood de beste, maar ook de duurste processor is die de consument momenteel in de winkelwagen kan gooien.