Eine in unserem Forum [1] aufgetauchte Intel-Präsentationsfolie zeigt offizielle Intel-Angaben zu den IPC-Gewinnen zwischen den einzelnen Intel-Architekturen seit dem für den legendären Pentium M verwendeten Dothan-Kern (IPC = Instructions per clock = Instruktionen pro Takt = Pro-MHz-Leistung). Jene Angaben beziehen sich allerdings "nur" auf die "Single Thread IPC Performance", sprich sind für einen einzelnen Rechenkern gedacht (ohne HyperThreading, da eben nur ein Thread genutzt wird) – was das Bild etwas unschärfer macht, wenn man die reale Prozessoren-Performance vergleichen will, aber zum Vergleich der reinen Prozessorenkern-Leistungsfähigkeit sogar genauer ist:
Die violetten Balken geben dabei die IPC-Steigerungen pro Generation wieder, die hierfür passende Werteachse ist die linke Y-Achse des Diagramms. Die rechte X-Achse gilt dagegen als Generations-übergreifende Werteachte für die blau eingezeichnete Kurve – und sagt damit unter anderem aus, das ein Broadwell-Rechenkern inzwischen bei fast der doppelten IPC-Leistung wie ein seinerzeitiger Pentium-M-Rechenkern angelangt ist. Da die Angaben dieses Schaubilds durch reinen Sichtvergleich nicht gänzlich exakt zu erfassen sind, haben wir jene Angaben nachfolgend noch in eine Tabelle übertragen:
| Technik | ST-IPC-Gewinn | ST-IPC vs. Dothan | |
|---|---|---|---|
| Dothan | Pentium M (Refresh), 2C ohne HT/TM, 90nm (2004) | - | 100% |
| Merom | Core 2 Duo, 2C ohne HT/TM, 65nm (2007) | +15% | 115% |
| Penryn | Core 2 Duo (Refresh), 2C ohne HT/TM, 45nm (2008) | +2% | 117,5% |
| Nehalem | Core 9xx, 4C +HT +TM, 45nm (2008) | +12% | 131,5% |
| Sandy Bridge | Core 2xxx, 4C +HT +TM, 32nm (2011) | +10% | 144,5% |
| Ivy Bridge | Core 3xxx, 4C +HT +TM, 22nm (2012) | +5% | 152% |
| Haswell | Core 4xxx, 4C +HT +TM, 22nm (2013) | +10,5% | 167,5% |
| Broadwell | Core 5xxx, 4C +HT +TM, 14nm (2015) | +5,5% | 177% |
Natürlich handelt es sich um Intel-Angaben, jene müssen also nicht gänzlich deckungsgleich zu unabhängigen Benchmarks sein. Als Dokumentation dessen, was Intel offiziell vorgibt, sind jene dennoch nützlich – wenn auch schwer vergleichbar mit der RealWorld-Performance von mehrkernigen Prozessoren, da eben allein auf die SingleThread-Performance bezogen. Gerade in den Anfangstagen der Core-Architektur gab es noch erhebliche Verbesserungen bei der MultiThreading-Ausnutzung, d.h. neue Prozessoren-Generationen verstanden viel besser mit mehreren Rechenkernen umzugehen. Hinzu kommt der Effekt von HyperThreading bei den Intel-Architekturen ab Nehalem. Demzufolge sind in der Praxis auch einige deutlich andere Performance-Ergebnisse zu sehen – gerade die seinerzeitige Nehalem-Architektur wurde mit einem viel größerem Sprung bei der (MultiThreading) Pro-MHz-Leistung ausgemessen als es Intels Zahlen wiedergeben:
| Pro-MHz-Gewinn | höchste Taktrate | üblicher OC-Takt | |
|---|---|---|---|
| Core 2 (2007, 65nm) | - | 2.66 GHz | ~3.2 GHz |
| Core 2 Refresh (2008, 45nm) | +9% | 3.0 GHz | ~4.0 GHz |
| Nehalem (2008, 45nm) | +31% [3] | 3.2 GHz (+TM) | ~3.8 GHz |
| Sandy Bridge (2011, 32nm) | +15% [3] | 3.5 GHz (+TM) | ~4.5 GHz |
| Ivy Bridge (2012, 22nm) | +6% [4] | 3.5 GHz (+TM) | ~4.5 GHz |
| Haswell (2013, 22nm) | +8% [5] | 3.5 GHz (+TM) | ~4.3 GHz |
| Haswell-Refresh (2014, 22nm) | - | 4.0 GHz (+TM) | ~4.7 GHz |
| Broadwell (2015, 14nm) | vorauss. 5% | 3.3 GHz (+TM) | ? |
| Skylake (2015, 14nm) | ? | 4.0 GHz (+TM) | ? |
| Um einen fairen Vergleich mit der heutigen Situation zu gewährleisten, wo die Enthusiasten-Modelle in die "E-Architekturen" ausgegliedert sind, wurden bei der Angabe zur höchsten Taktrate bei Core 2 und Nehalem nur Prozessoren-Modelle des Mainstream-Bereichs mit Preispunkten bis maximal 500 Euro berücksichtigt. Zudem wurden überall natürlich allein auf die Werte von Vierkern-Modellen gesetzt (auch beim Pro-MHz-Gewinn, welcher für MultiThreading gedacht ist). | |||
Unsere eigene vorstehende Tabelle gibt dagegen die Gewinne an Pro-MHz-Performance für den gesamten Prozessor unter MultiThreading und auch TurboMode wieder, zudem wurden diese Werte in Praxis-Benchmarks ermittelt. Bei den neueren Architekturen gleichen sich die Werte dann aber wieder weitgehend, hier sind die Sprünge dann auch weiteraus geringer als früher – wobei anzumerken ist, daß es Intel bei derzeit nahezu der doppelten IPC-Performance eines Pentium M immer schwieriger fallen dürfte, noch weitere IPC-Steigerungen (ohne maßlosen Silizim-Einsatz) zu erzielen. Das erreichte Niveau ist bereits sehr hoch und es ist eher unwahrscheinlich, daß die von Intel einstmals an dieser Stelle gedachte, wesentlich IPC-schwächere Pentium-4-Architektur selbst auf Taktraten von 10 GHz dieselbe Performance bieten könnte.