xxmartin
Semiprofi
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- 12.07.2004
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Nachdem es ja nun schon eine Weile die Final-Version von Windows XP 64 Professional gibt (Build 3790, Service Pack 1) - und es aufgrund mangelnder neuer Hardware gerade nichts sinnvolleres zum Benchmarken gibt 
- war ich dazu geneigt, einen Performancevergleich zwischen der 32-bit und 64-bit Variante mit den einschlägigen Benchmarks anzustellen. Ich hatte früher bereits erste Builds von WinXP64 getestet, die Performance war allerdings noch sehr bescheiden sowie der Treibersupport mangelhaft. Dies hat sich bis zum heutigen Tag allerdings massiv geändert.
Am angenehmsten an der ganzen Sache: jeder kann sich kostenlos eine Evaluation Copy von Windows XP Professional x64 Edition bei Microsoft herunterladen. Einen sauberen Key (mit dem man kein Genuine Advantage fürchten muß
) bekommt man per Mail mitsamt dem Download-Link (ca. 560 MB) freilich dazu.
http://www.microsoft.com/windowsxp/64bit/default.mspx
Dies habe ich also getan, ein paar Partitionen auf meinem RAID freigeräumt und der Spaß konnte beginnen. Das erste Problem allerdings bereits nach wenigen Sekunden : um auf mein RAID installieren zu können, muß dieses natürlich auch erkannt werden. Die mitgelieferte RAID-Disk von DFI war allerdings 32-bit only. Nach etwas Recherche gab's dann aber auf der DFI Webseite ein Image der SATA-RAID Driver Disk als 64-bit Version. Glücklicherweise blieb es bei diesem frühen Problem, denn danach ging es zügigst und ohne weitere Umstände weiter. Alle nötigen Treiber gab's sofort als 64-bit Variante und alle Geräte wurden sauber erkannt.
Soweit so gut. Nun zur Konfiguration meines Systems für die Tests.
Opteron 170 Dual-Core @ 3 GHz (10*300)
2 GB Infineon CE-5 @ 250 MHz @ 3.0-3-2-8 1T @ flotten Subtimings
DFI nForce4 SLI-DR Expert @ Bios 03/29/2006
2x 7900 GTX @ SLI @ 740 / 880
Die Benchmarks sind:
SiSoft Sandra 2005 Lite SR3 (10.69) - Link
7-Zip Komprimierungstool v4.32 - Link
Cinebench 9.5 - Link
ScienceMark2 (21. März 2005) - Link
3DMark01 SE, 3DMark03, 3DMark05, 3DMark06; jeweils die aktuellen Patches
Wer weitere Anwendungen und Benchmarks sucht, die bereits als 64-bit Versionen vorliegen, kann z.B. hier nachschauen:
http://www.winfuture-forum.de/index.php?showtopic=34565
Ich habe mir mit 7-Zip, Cinebench und Sciencemark nicht nur populäre und multithreaded Real-World-Benchmarks ausgesucht sondern eben auch solche mit aktueller Codebasis, welche es als native 64-bit Versionen gibt. Diese halte ich für wesentlich aussagekräftiger als "Steinzeit"-Benchmarks wie SuperPI mit Code von 1995, welche in keinster Weise mehr reale Architekturperformance widergeben können (ich sag nur Yonah-SuperPI-Luftblase). Wer heutzutage einen neuen PC mit Kriterium SuperPI kauft (der im Fall von Yonah sogar noch ohne 64-bit Features ist), dem ist wohl nicht mehr zu helfen.
Die 3DMarks als reine 32-bit Applikationen haben einen besonderen Grund, weshalb ich mir hier eventuell Steigerungen erwarte. Details dazu aber weiter unten.
Die Systeme sind wie folgt konfiguriert:
Windows XP Home Edition (32-bit)
Service Pack 2
nForce4 AMD 6.70
Forceware 84.43
Windows XP Professional x64 Edition
Service Pack 1 (Build 3790)
nForce4 AMD 6.69
Forceware 84.25
Eine 84.43 gibt es im Moment nicht als 64-bit Version. Es existieren aber ohnehin keinerlei Performanceunterschiede zwischen der 84.25 und 84.43 (bereits anderweitig getestet).
Auf beiden Systemen läuft DirectX 9.0c in der Version von April 2006.
Nachfolgend habe ich stets die Screenshots so angeordnet, daß links das Ergebnis der 32-bit Variante und rechts das Ergebnis der 64-bit Variante zu sehen ist.
zu den Zahlen
SiSoft
CPU
Eine sehr deutliche Steigerung, die sonst mindestens 300 MHz CPU-Takt erfordern würde.
+9.3% INT
+7.1% FLOAT
MEM
Der leichte Zuwachs der Speicherbandbreite im INT und etwas deutlichere Zuwachs im FLOAT ist überraschend, ließ sich aber durch mehrmalige Läufe bestätigen. Der Unterschied ist zwar gering, aber dennoch mit meßbarem Vorteil für die 64-bit Version.
MULTIMEDIA
Die Multimedia-Tests sind nicht direkt vergleichbar in der 32-bit und 64-bit Version, da im 64-bit Betrieb mit doppelter Genauigkeit gerechnet wird als auch im Integer SSE gegen SSE2 gemessen ist. Man sieht schnell den Unterschied x4 / x4 und x16 / x8. Der SSE2 Float Durchsatz ist dennoch um satte 11.3% höher.
Cinebench
Wie bereits aus anderen Tests bekannt, ein sehr deutlicher Schub für die 64-bit Version. Verglichen mit reiner CPU-Taktung bräuchte es bei theoretisch optimaler linearer Skalierung auch hier mindestens 300 MHz mehr im 32-bit Betrieb.
+12.8% 1 CPU
+12.9% multithread
ScienceMark
Memory
Auch hier ein durchweg mehr als deutlicher Vorsprung für die 64-bit Version.
+31.8% L1
+12.8% L2
+3.2% Memory
Primordia
Eine sehr deutliche Laufzeitverbesserung in der 64-bit Umgebung ist auch hier zu messen.
+14.2% Primordia
Molecular Dynamics
Der Molecular Dynamics Benchmark scheint mir hingegeben suspekt. Ein Zuwachs von 64.2% kann ich mir so recht nicht vorstellen, wenngleich die Simulationsergebnisse korrekt sind und in der gleichen Größenordnung. Entweder kann sich der starke Zuwachs in der L1 Bandbreite hier extrem auswirken (immerhin ist im 64-bit Betrieb der L1 Durchsatz gut 7-fach höher als der Speicherdurchsatz zum DDR) oder es liegt ein Softwarefehler vor. Falls die Laufzeit korrekt ist, wäre es allerdings höchst bemerkenswert.
UPDATE
Von offizieller Seite bestätigt - die Ergebnisse sind korrekt.
Hier ownen die 64-bit also ganz besonders.
+64.3% Moldyn
7-Zip
2M
8M
16M
96M
7-Zip als multithreaded Komprimierungstool kann ebenfalls im 64-bit Betrieb glänzen (von WinZip habe ich bisher weder einen multithreaded noch eine 64-bit Version gesehen
).
+10.6% 2M
+6.2% 8M
+5.2% 16M
+4.0% 96M
3DMark's
3DMark01 SE
Ja, und hier nun die große Überraschung. Eine reine 32-bit Applikation wie es die 3DMark's sind, sollte eigentlich 0.0% Performanceunterschied in einer 64-bit Umgebung zeigen (tatsächlich sogar minimalste Verluste [ d.h. unter 0.5% ] zu erwarten durch die mittels WoW64 bereitgestellte 32-bit Laufzeitumgebung). Doch dem ist nicht so.
Denn hier greift eine Tatsache, die auch bereits bei den multithreaded Grafikkartentreibern galt: obwohl die meisten Spiele singlethreaded sind, erreicht man eine deutlich höhere Performance mit Dual-Cores aufgrund der multithreaded Grafikkartentreiber, die die CPU besser auszureizen wissen. Und da die Nvidia Forceware Treiber nicht nur multithreaded sondern auch nativ in 64-bit sind, profitiert somit jede 3D-Anwendung vom 64-bit Betrieb dank der schnelleren 64-bit Grafiktreiber, auch wenn die Anwendung selbst lediglich in 32-bit Code vorliegt. Neben den 3DMarks profitiert also auch jedes Games.
Die Steigerung mit deutlich über 1.000 Punkten im 3DMark01 ist allerdings auch nur deshalb so extrem deutlich, da der 3DMark01 am stärksten CPU-limitiert ist und die Grafikkarten dabei eine ruhige Kugel schieben. Hier kann der Grafikkartentreiber somit durch stärkere CPU-Nutzung am meisten herausholen.
+3.5% 3DMark01 SE
3DMark03
Gleiche Erklärung wie zuvor. Doch im wesentlich grafikkartenlastigeren 3DMark03 sind es nur noch 0.7% Zuwachs, welche allerdings sehr konstant in jedem einzelnen Benchmark (siehe detaillierte FPS-Zahlen) nachzuvollziehen sind. Da die neueren 3DMarks 03/05/06 ziemlich "genau" sind, d.h. kaum um einen Mittelwert schwanken (meist nur 10-40 Punkte Toleranz), ist die geringe Prozentzahl dennoch signifikant und keinesfalls Meßungenauigkeit.
+0.7% 3DMark03
3DMark05
Der 3DMark05 tanzt als einziger der Serie aus der Reihe und verliert minimal. Dies konnte ich durch mehrere Durchläufe bestätigen. Woran der Unterschied liegt, kann ich allerdings nicht erklären - zumal die Verluste ausschließlich im Firefly Forest auftreten. Im reinen CPU-Test dann auch wieder ein schöner Vorteil für die 64-bit Version, der ähnlich im 3% Rahmen wie der 3DMark01 liegt.
-0.5% 3DMark05
+2.8% 3DMark05 CPU
3DMark06
Der 3DMark06 reiht sich wieder schön in die Serie ein und zeigt den stärksten Zuwachs wie zu erwarten im CPU-Test.
+1.0% 3DMark06
+2.4% 3DMark06 CPU
Was bringt's?
Im Großen und Ganzen bin ich mit der Performance im 64-bit Betrieb zufrieden. Wenn ich noch an die ersten 64-bit Treiber und ersten Builds der WinXP x64 Edition denke, kommt mir das Grausen. Die "Evolution", die hier mittlerweile im 64-bit Bereich stattgefunden hat, kann sich somit sehen lassen. Bedenkt man außerdem, daß hinter allen bisherigen 32-bit Benchmarks hochgradig ausgereifte und optimierte 32-bit Compiler stehen und die 64-bit Compiler dagegen wie frischgeschlüpfte Küken aussehen, bin ich sehr zuversichtlich, daß zukünftig weitere Steigerungen im 64-bit Bereich folgen werden. Spätestens mit Windows Vista 64-bit wird auch das letzte Hardwarestück mit 64-bit Treibern versorgt sein und die Compilerentwicklung sowie 64-bit Optimierung stärker vorangetrieben werden. Weitere inkrementelle Performancesteigerungen sind somit sicher zu erwarten.
Insbesondere die durchweg mindestens 10% Leistungszuwachs in reinen CPU-Szenarien als auch die unerwarteten Steigerungen im 3D-/Gaming-Bereich überzeugen mich. WinXP 64 wird somit für mich bis zu Windows Vista nicht nur das Benchmark- sondern auch Gaming-System erster Wahl sein. Der 32-bit Performance-Schub durch den AM2 dürfte jedenfalls im Cinebench und 7-Zip nicht ansatzweise so hoch sein.
Insbesondere bei den Coding-Tools (DivX, Xvid, etc.) erwarte ich in Zukunft noch massive Steigerungen durch den 64-bit Betrieb. Am liebsten hätte ich ein 64-bit DivX Coding getestet, dies ist allerdings zur Zeit noch nicht verfügbar und man muß sich mit der 32-bit Variante vergnügen. Deutliches Verbesserungspotential beim 64-bit Encoden ist allerdings mehr als sicher.
Fazit
Meine bisherigen Bedenken gegenüber der 64-bit WinXP Version sind mit dem aktuellen Final-Build gebrochen und ich kann jedem nur wärmstens einen Test empfehlen. Gefühlt weicher, geschenkte 10% (mindestens) in den meisten rechenintensiven Anwendungen, viele noch zu erwartende Performanceschübe auf längere Sicht und ein schöner Speedup auch in 3D. Mittlerweile ist die 64-bit Version ja auch käuflich und in deutscher Sprache zu erwerben. Mein 64-bit Linux wird jedenfalls in Zukunft nicht mehr das einzige OS sein, das regelmäßig die 64-bit Fähigkeiten meines K8 beanspruchen darf.
Martin
- war ich dazu geneigt, einen Performancevergleich zwischen der 32-bit und 64-bit Variante mit den einschlägigen Benchmarks anzustellen. Ich hatte früher bereits erste Builds von WinXP64 getestet, die Performance war allerdings noch sehr bescheiden sowie der Treibersupport mangelhaft. Dies hat sich bis zum heutigen Tag allerdings massiv geändert.Am angenehmsten an der ganzen Sache: jeder kann sich kostenlos eine Evaluation Copy von Windows XP Professional x64 Edition bei Microsoft herunterladen. Einen sauberen Key (mit dem man kein Genuine Advantage fürchten muß
) bekommt man per Mail mitsamt dem Download-Link (ca. 560 MB) freilich dazu.http://www.microsoft.com/windowsxp/64bit/default.mspx
Dies habe ich also getan, ein paar Partitionen auf meinem RAID freigeräumt und der Spaß konnte beginnen. Das erste Problem allerdings bereits nach wenigen Sekunden : um auf mein RAID installieren zu können, muß dieses natürlich auch erkannt werden. Die mitgelieferte RAID-Disk von DFI war allerdings 32-bit only. Nach etwas Recherche gab's dann aber auf der DFI Webseite ein Image der SATA-RAID Driver Disk als 64-bit Version. Glücklicherweise blieb es bei diesem frühen Problem, denn danach ging es zügigst und ohne weitere Umstände weiter. Alle nötigen Treiber gab's sofort als 64-bit Variante und alle Geräte wurden sauber erkannt.
Soweit so gut. Nun zur Konfiguration meines Systems für die Tests.
Opteron 170 Dual-Core @ 3 GHz (10*300)
2 GB Infineon CE-5 @ 250 MHz @ 3.0-3-2-8 1T @ flotten Subtimings
DFI nForce4 SLI-DR Expert @ Bios 03/29/2006
2x 7900 GTX @ SLI @ 740 / 880
Die Benchmarks sind:
SiSoft Sandra 2005 Lite SR3 (10.69) - Link
7-Zip Komprimierungstool v4.32 - Link
Cinebench 9.5 - Link
ScienceMark2 (21. März 2005) - Link
3DMark01 SE, 3DMark03, 3DMark05, 3DMark06; jeweils die aktuellen Patches
Wer weitere Anwendungen und Benchmarks sucht, die bereits als 64-bit Versionen vorliegen, kann z.B. hier nachschauen:
http://www.winfuture-forum.de/index.php?showtopic=34565
Ich habe mir mit 7-Zip, Cinebench und Sciencemark nicht nur populäre und multithreaded Real-World-Benchmarks ausgesucht sondern eben auch solche mit aktueller Codebasis, welche es als native 64-bit Versionen gibt. Diese halte ich für wesentlich aussagekräftiger als "Steinzeit"-Benchmarks wie SuperPI mit Code von 1995, welche in keinster Weise mehr reale Architekturperformance widergeben können (ich sag nur Yonah-SuperPI-Luftblase). Wer heutzutage einen neuen PC mit Kriterium SuperPI kauft (der im Fall von Yonah sogar noch ohne 64-bit Features ist), dem ist wohl nicht mehr zu helfen.
Die 3DMarks als reine 32-bit Applikationen haben einen besonderen Grund, weshalb ich mir hier eventuell Steigerungen erwarte. Details dazu aber weiter unten.
Die Systeme sind wie folgt konfiguriert:
Windows XP Home Edition (32-bit)
Service Pack 2
nForce4 AMD 6.70
Forceware 84.43
Windows XP Professional x64 Edition
Service Pack 1 (Build 3790)
nForce4 AMD 6.69
Forceware 84.25
Eine 84.43 gibt es im Moment nicht als 64-bit Version. Es existieren aber ohnehin keinerlei Performanceunterschiede zwischen der 84.25 und 84.43 (bereits anderweitig getestet).
Auf beiden Systemen läuft DirectX 9.0c in der Version von April 2006.
Nachfolgend habe ich stets die Screenshots so angeordnet, daß links das Ergebnis der 32-bit Variante und rechts das Ergebnis der 64-bit Variante zu sehen ist.
zu den Zahlen
SiSoft
CPU
Eine sehr deutliche Steigerung, die sonst mindestens 300 MHz CPU-Takt erfordern würde.
+9.3% INT
+7.1% FLOAT
MEM
Der leichte Zuwachs der Speicherbandbreite im INT und etwas deutlichere Zuwachs im FLOAT ist überraschend, ließ sich aber durch mehrmalige Läufe bestätigen. Der Unterschied ist zwar gering, aber dennoch mit meßbarem Vorteil für die 64-bit Version.
MULTIMEDIA
Die Multimedia-Tests sind nicht direkt vergleichbar in der 32-bit und 64-bit Version, da im 64-bit Betrieb mit doppelter Genauigkeit gerechnet wird als auch im Integer SSE gegen SSE2 gemessen ist. Man sieht schnell den Unterschied x4 / x4 und x16 / x8. Der SSE2 Float Durchsatz ist dennoch um satte 11.3% höher.
Cinebench
Wie bereits aus anderen Tests bekannt, ein sehr deutlicher Schub für die 64-bit Version. Verglichen mit reiner CPU-Taktung bräuchte es bei theoretisch optimaler linearer Skalierung auch hier mindestens 300 MHz mehr im 32-bit Betrieb.
+12.8% 1 CPU
+12.9% multithread
ScienceMark
Memory
Auch hier ein durchweg mehr als deutlicher Vorsprung für die 64-bit Version.
+31.8% L1
+12.8% L2
+3.2% Memory
Primordia
Eine sehr deutliche Laufzeitverbesserung in der 64-bit Umgebung ist auch hier zu messen.
+14.2% Primordia
Molecular Dynamics
Der Molecular Dynamics Benchmark scheint mir hingegeben suspekt. Ein Zuwachs von 64.2% kann ich mir so recht nicht vorstellen, wenngleich die Simulationsergebnisse korrekt sind und in der gleichen Größenordnung. Entweder kann sich der starke Zuwachs in der L1 Bandbreite hier extrem auswirken (immerhin ist im 64-bit Betrieb der L1 Durchsatz gut 7-fach höher als der Speicherdurchsatz zum DDR) oder es liegt ein Softwarefehler vor. Falls die Laufzeit korrekt ist, wäre es allerdings höchst bemerkenswert.
UPDATE
Von offizieller Seite bestätigt - die Ergebnisse sind korrekt.
Hier ownen die 64-bit also ganz besonders.+64.3% Moldyn
7-Zip
2M
8M
16M
96M
7-Zip als multithreaded Komprimierungstool kann ebenfalls im 64-bit Betrieb glänzen (von WinZip habe ich bisher weder einen multithreaded noch eine 64-bit Version gesehen
).+10.6% 2M
+6.2% 8M
+5.2% 16M
+4.0% 96M
3DMark's
3DMark01 SE
Ja, und hier nun die große Überraschung. Eine reine 32-bit Applikation wie es die 3DMark's sind, sollte eigentlich 0.0% Performanceunterschied in einer 64-bit Umgebung zeigen (tatsächlich sogar minimalste Verluste [ d.h. unter 0.5% ] zu erwarten durch die mittels WoW64 bereitgestellte 32-bit Laufzeitumgebung). Doch dem ist nicht so.
Denn hier greift eine Tatsache, die auch bereits bei den multithreaded Grafikkartentreibern galt: obwohl die meisten Spiele singlethreaded sind, erreicht man eine deutlich höhere Performance mit Dual-Cores aufgrund der multithreaded Grafikkartentreiber, die die CPU besser auszureizen wissen. Und da die Nvidia Forceware Treiber nicht nur multithreaded sondern auch nativ in 64-bit sind, profitiert somit jede 3D-Anwendung vom 64-bit Betrieb dank der schnelleren 64-bit Grafiktreiber, auch wenn die Anwendung selbst lediglich in 32-bit Code vorliegt. Neben den 3DMarks profitiert also auch jedes Games.
Die Steigerung mit deutlich über 1.000 Punkten im 3DMark01 ist allerdings auch nur deshalb so extrem deutlich, da der 3DMark01 am stärksten CPU-limitiert ist und die Grafikkarten dabei eine ruhige Kugel schieben. Hier kann der Grafikkartentreiber somit durch stärkere CPU-Nutzung am meisten herausholen.
+3.5% 3DMark01 SE
3DMark03
Gleiche Erklärung wie zuvor. Doch im wesentlich grafikkartenlastigeren 3DMark03 sind es nur noch 0.7% Zuwachs, welche allerdings sehr konstant in jedem einzelnen Benchmark (siehe detaillierte FPS-Zahlen) nachzuvollziehen sind. Da die neueren 3DMarks 03/05/06 ziemlich "genau" sind, d.h. kaum um einen Mittelwert schwanken (meist nur 10-40 Punkte Toleranz), ist die geringe Prozentzahl dennoch signifikant und keinesfalls Meßungenauigkeit.
+0.7% 3DMark03
3DMark05
Der 3DMark05 tanzt als einziger der Serie aus der Reihe und verliert minimal. Dies konnte ich durch mehrere Durchläufe bestätigen. Woran der Unterschied liegt, kann ich allerdings nicht erklären - zumal die Verluste ausschließlich im Firefly Forest auftreten. Im reinen CPU-Test dann auch wieder ein schöner Vorteil für die 64-bit Version, der ähnlich im 3% Rahmen wie der 3DMark01 liegt.
-0.5% 3DMark05
+2.8% 3DMark05 CPU
3DMark06
Der 3DMark06 reiht sich wieder schön in die Serie ein und zeigt den stärksten Zuwachs wie zu erwarten im CPU-Test.
+1.0% 3DMark06
+2.4% 3DMark06 CPU
Was bringt's?
Im Großen und Ganzen bin ich mit der Performance im 64-bit Betrieb zufrieden. Wenn ich noch an die ersten 64-bit Treiber und ersten Builds der WinXP x64 Edition denke, kommt mir das Grausen. Die "Evolution", die hier mittlerweile im 64-bit Bereich stattgefunden hat, kann sich somit sehen lassen. Bedenkt man außerdem, daß hinter allen bisherigen 32-bit Benchmarks hochgradig ausgereifte und optimierte 32-bit Compiler stehen und die 64-bit Compiler dagegen wie frischgeschlüpfte Küken aussehen, bin ich sehr zuversichtlich, daß zukünftig weitere Steigerungen im 64-bit Bereich folgen werden. Spätestens mit Windows Vista 64-bit wird auch das letzte Hardwarestück mit 64-bit Treibern versorgt sein und die Compilerentwicklung sowie 64-bit Optimierung stärker vorangetrieben werden. Weitere inkrementelle Performancesteigerungen sind somit sicher zu erwarten.
Insbesondere die durchweg mindestens 10% Leistungszuwachs in reinen CPU-Szenarien als auch die unerwarteten Steigerungen im 3D-/Gaming-Bereich überzeugen mich. WinXP 64 wird somit für mich bis zu Windows Vista nicht nur das Benchmark- sondern auch Gaming-System erster Wahl sein. Der 32-bit Performance-Schub durch den AM2 dürfte jedenfalls im Cinebench und 7-Zip nicht ansatzweise so hoch sein.
Insbesondere bei den Coding-Tools (DivX, Xvid, etc.) erwarte ich in Zukunft noch massive Steigerungen durch den 64-bit Betrieb. Am liebsten hätte ich ein 64-bit DivX Coding getestet, dies ist allerdings zur Zeit noch nicht verfügbar und man muß sich mit der 32-bit Variante vergnügen. Deutliches Verbesserungspotential beim 64-bit Encoden ist allerdings mehr als sicher.
Fazit
Meine bisherigen Bedenken gegenüber der 64-bit WinXP Version sind mit dem aktuellen Final-Build gebrochen und ich kann jedem nur wärmstens einen Test empfehlen. Gefühlt weicher, geschenkte 10% (mindestens) in den meisten rechenintensiven Anwendungen, viele noch zu erwartende Performanceschübe auf längere Sicht und ein schöner Speedup auch in 3D. Mittlerweile ist die 64-bit Version ja auch käuflich und in deutscher Sprache zu erwerben. Mein 64-bit Linux wird jedenfalls in Zukunft nicht mehr das einzige OS sein, das regelmäßig die 64-bit Fähigkeiten meines K8 beanspruchen darf.
Martin
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