Pentium D Dual-Core - Nachfolger des Pentium 4

Der Intel Pentium D wurde 2005 erstmals auf dem Intel Developer Forum offiziell vorgestellt. Der Pentium D ist der Nachfolger des Pentium 4-Prozessors, welcher über einen langen Zeitraum das Flagschiff aus dem Hause Intel war und beginnend bei 1,5 GHz bis zu 3,8 GHz getaktet wurde. Die letzten Pentium 4-Modelle machten deutlich, dass in der Prozessor-Industrie das Problem "Energieverbrauch" unausweichlich ist und nicht mehr wie in der Vergangenheit einfach unter den Tisch gekehrt werden kann. Einige Tests haben gezeigt, dass die Spitzenmodelle der Pentium 4-Serie unter Volllast mit dem Standard-Kühler nicht mehr ausreichend gekühlt werden konnten, so dass sich der Prozessor automatisch heruntertakten musste!

Intel Pentium D Logo

Intel war in Zugzwang geraten. Der Konkurrent AMD hatte mit dem Athlon 64 nicht nur einen leistungsstarken, sondern auch energieeffizienten Konkurrenten. Der Athlon 64 hatte aufgrund der effektiven Architektur bei deutlich niedrigeren Taktraten dieselbe bzw. teilweise bessere Leistungsfähigkeit und die zusätzliche Stromspartechnik "AMD Cool'n'Quiet" sorgte für einen niedrigen Energieverbrauch und leisen Betrieb. Das Intel-Prinzip "Rohe MHz-Power" hatte keine Zukunft mehr!

Was macht man nun in dieser Situation, in der sich Intel befand? Mal schnell eine neue Architektur aus dem Ärmel zu schütteln, um die Pro-MHz-Leistung zu steigern, war quasi unmöglich. Aus diesem Grund entschloss man sich, zwei Kerne basierend auf der NetBurst-Architektur des Pentium 4 auf einem einzigen Prozessor zu verbauen. Dies war die Geburt des Pentium D, dem ersten Doppelkern-Kern-Prozessors (Dual-Core) für den Desktop-Markt aus dem Hause Intel.

Intel Pentium D - Entwicklung, Nachfolger Pentium 4
Intel Pentium D - Entwicklung, Nachfolger Pentium 4

Technische Daten des Pentium D

Pentium D 8xx - Smithfield-Kern

Vereinfacht lässt sich sagen, dass es sich beim Pentium D um zwei auf der NetBurst-Architektur basierenden Pentium-4-Prescott-Kernen handelt. Die ersten Pentium D-Modelle (Pentium D 8xx) basierten auf dem Smithfield-Kern, welcher aus rund 230 Millionen Transistoren besteht und in der 0,09µm-Technologie hergestellt wird. Somit kommt der Smithfield-Kern auf eine DIE-Größe von rund 206 mm2. Beide Prozessorkerne können auf einen 1 MB großen L2-Cache zurückgreifen, so dass beim Pentium D 8xx insgesamt 2 MB L2-Cache eingesetzt wird. Alle Pentium D-Prozessoren sind für den Sockel 775 konzipiert worden.

Rückseite des Intel Pentium D 820 - Sockel 775
Rückseite des Intel Pentium D 820 - Sockel 775

Pentium D 9xx - Presler-Kern

Das Problem bezüglich des Energieverbrauchs blieb beim Pentium D mit Smithfield weiterhin bestehen, da es sich letztendlich nur um zwei nicht ganz so hoch getaktete Pentium 4-Prozessoren handelte. Nur die beiden langsameren Pentium D 805 (2,66 GHz) und 820 (2,8 GHz) sind mit 95 Watt, die anderen Modelle mit stolzen 130 Watt angegeben. Mit Einzug des Presler-Kerns konnte der Energieverbrauch zumindest etwas reduziert werden, da das Herstellungsverfahren von 0,09 auf 0,065µm verfeinert wurde. Somit kommen nun fast alle Pentium D 9xx-Modelle mit 95 Watt aus.

Intel Pentium D 930, 3,0 GHz, 4MB L2-Cache, Presler-Kern
Intel Pentium D 930, 3,0 GHz, 4MB L2-Cache, Presler-Kern

Gleichzeitig wurde auch der L2-Cache verdoppelt, um die Leistungsfähigkeit zu erhöhen. Jeder Prozessorkern kann nun auf 2 MB L2-Cache zugreifen, der Gesamtcache beträgt 4 MB. Diese Änderungen haben natürlich Auswirkungen auf die technischen Daten des Prozessorkerns: die Anzahl der Transistoren steigt auf 376 Millionen Transistoren und aufgrund des Shrinkings verkleinert sich die Größe der DIE auf 140 mm2. Prinzipiell handelt es sich beim Presler um zwei Pentium 4-Prozessoren mit Cedar-Mill-Kern.

Unterstützte Features

Das bekannte Hyperthreading (softwareseitige Aufteilung des Prozessor in zwei logische) des Pentium 4 kommt beim Pentium D nicht zum Einsatz. Der Windows-Taskmanager zeigt also "nur" zwei anstatt vier Prozessoren an. Der Unterschied im Vergleich zum Pentium 4 ist die Tatsache, dass beim Pentium D zwei "richtige" Prozessor-Kerne ihre Arbeit verrichten.

Eine weitere wichtige Erneuerung beim Pentium D ist die Unterstützung von 64-Bit-Software. AMD hatte sich also mit dem Athlon 64 durchsetzen können, denn dieser unterstützte schon seit Längerem 64-Bit und nach gewisser Zeit seit dessen Veröffentlichung erschienen immer mehr 64-Programme und -Betriebssysteme, so dass auch Intel sich entschied, den AMD64-Befehlssatz in den Prozessoren zu implementieren. Die 64-Bit-Unterstützung nennt sich natürlich nicht AMD64, sondern EM64T.

Gegen den hohen Stromverbrauch versucht Intel mithilfe der "Enhanced Intel SpeedStep Technology" (kurz EIST) entgegenzuwirken. Die SpeedStep-Technologie kommt in der Regel bei mobilen Notebook-Prozessoren zum Einsatz, um je nach Auslastung die Spannung und Takt des Prozessors dynamisch zu regulieren. EIST kommt aber nicht bei allen Pentium D-Modellen zum Einsatz.

Einigen Pentium D 9xx-Prozessoren mit Presler-Kern unterstützen die "Intel Virtualization Technology" (IVT). Ansonsten unterstützen alle Pentium D-Prozessoren folgende Techniken: MMX, SSE, SSE2, SSE3, EM64T.

Intel Pentium D Extreme Edition

Der Intel Pentium D Extreme Edition (oder einfach nur Pentium XE) ist wie der Name schon verrät eine Spezialversion des Pentium D. Im Prinzip handelt es sich hier um einen herkömmlichen Pentium D-Prozessor, welchem  zusätzlich die Hyperthreading-Technologie verpasst wurde. Der Pentium XE ist also in der Lage, bis zu vier Threads gleichzeitig auszuführen, da auf jeden physikalischen Prozessorkern ein logischer virtueller Kern kommt. Der Pentium XE besitzt also vier logische Prozessoren.

Intel Pentium XE (Extreme Edition)

Die "Extreme-Versionen" lassen sich an einer Hand abzählen. Für den Pentium D 8xx (Smithfield) existiert nur eine Spezial-Version, nämlich der Pentium XE 840, für den Pentium D 9xx immerhin zwei (Pentium XE 955 und 965).

Prozessormodelle des Pentium D

Modell
(Klick für Info)		K
e
r
n
e		Takt
(MHz)		T
u
r
b
o		FSBMultiCoreL1
(KB)		L2
(KB)		L3
(KB)		Hrst.
(nm)		TempSocketVoltWatt64
Bit		M
M
X		3
D
N
o
w		S
S
E		S
S
E
2		S
S
E
3		S
S
E
4.1		S
S
E
4.2		A
V
X		A
V
X
2		M
e
m		V
G
A
Pentium D 965 EE 23733Kein Turbotakt/Turboboost (Overclocking)1066 Quad14,0Presler32*4096*---6568,6°CSockel 7751,400130,064 Bit SupportMMX Support3dNow! nicht unterstütztSSE SupportSSE2 SupportSSE3 SupportSSE4.1 nicht unterstütztSSE4.2 nicht unterstütztAdvanced Vector Extensions nicht unterstütztAdvanced Vector Extensions 2 nicht unterstütztKein integrierter SpeichercontrollerKein integrierter Grafikchip
Pentium D 955 EE 23466Kein Turbotakt/Turboboost (Overclocking)1066 Quad13,0Presler32*4096*---6568,6°CSockel 7751,400130,064 Bit SupportMMX Support3dNow! nicht unterstütztSSE SupportSSE2 SupportSSE3 SupportSSE4.1 nicht unterstütztSSE4.2 nicht unterstütztAdvanced Vector Extensions nicht unterstütztAdvanced Vector Extensions 2 nicht unterstütztKein integrierter SpeichercontrollerKein integrierter Grafikchip
Pentium D 840 EE 23200Kein Turbotakt/Turboboost (Overclocking)800 Quad16,0Smithfield32*2048*---9069,8°CSockel 7751,400130,064 Bit SupportMMX Support3dNow! nicht unterstütztSSE SupportSSE2 SupportSSE3 SupportSSE4.1 nicht unterstütztSSE4.2 nicht unterstütztAdvanced Vector Extensions nicht unterstütztAdvanced Vector Extensions 2 nicht unterstütztKein integrierter SpeichercontrollerKein integrierter Grafikchip
Pentium D 960 23600Kein Turbotakt/Turboboost (Overclocking)800 Quad18,0Presler32*4096*---6563,4°CSockel 7751,40095,064 Bit SupportMMX Support3dNow! nicht unterstütztSSE SupportSSE2 SupportSSE3 SupportSSE4.1 nicht unterstütztSSE4.2 nicht unterstütztAdvanced Vector Extensions nicht unterstütztAdvanced Vector Extensions 2 nicht unterstütztKein integrierter SpeichercontrollerKein integrierter Grafikchip
Pentium D 950 23400Kein Turbotakt/Turboboost (Overclocking)800 Quad17,0Presler32*4096*---6563,4°CSockel 7751,40095,064 Bit SupportMMX Support3dNow! nicht unterstütztSSE SupportSSE2 SupportSSE3 SupportSSE4.1 nicht unterstütztSSE4.2 nicht unterstütztAdvanced Vector Extensions nicht unterstütztAdvanced Vector Extensions 2 nicht unterstütztKein integrierter SpeichercontrollerKein integrierter Grafikchip
Pentium D 945 23400Kein Turbotakt/Turboboost (Overclocking)800 Quad17,0Presler32*4096*---6563,4°CSockel 7751,40095,064 Bit SupportMMX Support3dNow! nicht unterstütztSSE SupportSSE2 SupportSSE3 SupportSSE4.1 nicht unterstütztSSE4.2 nicht unterstütztAdvanced Vector Extensions nicht unterstütztAdvanced Vector Extensions 2 nicht unterstütztKein integrierter SpeichercontrollerKein integrierter Grafikchip
Pentium D 940 23200Kein Turbotakt/Turboboost (Overclocking)800 Quad16,0Presler32*4096*---6563,4°CSockel 7751,400130,064 Bit SupportMMX Support3dNow! nicht unterstütztSSE SupportSSE2 SupportSSE3 SupportSSE4.1 nicht unterstütztSSE4.2 nicht unterstütztAdvanced Vector Extensions nicht unterstütztAdvanced Vector Extensions 2 nicht unterstütztKein integrierter SpeichercontrollerKein integrierter Grafikchip
Pentium D 935 23200Kein Turbotakt/Turboboost (Overclocking)800 Quad16,0Presler32*4096*---6563,4°CSockel 7751,33095,064 Bit SupportMMX Support3dNow! nicht unterstütztSSE SupportSSE2 SupportSSE3 SupportSSE4.1 nicht unterstütztSSE4.2 nicht unterstütztAdvanced Vector Extensions nicht unterstütztAdvanced Vector Extensions 2 nicht unterstütztKein integrierter SpeichercontrollerKein integrierter Grafikchip
Pentium D 930 23000Kein Turbotakt/Turboboost (Overclocking)800 Quad15,0Presler32*4096*---6563,4°CSockel 7751,40095,064 Bit SupportMMX Support3dNow! nicht unterstütztSSE SupportSSE2 SupportSSE3 SupportSSE4.1 nicht unterstütztSSE4.2 nicht unterstütztAdvanced Vector Extensions nicht unterstütztAdvanced Vector Extensions 2 nicht unterstütztKein integrierter SpeichercontrollerKein integrierter Grafikchip
Pentium D 925 23000Kein Turbotakt/Turboboost (Overclocking)800 FSB15,0Presler32*4096*---6563,4°CSockel 7751,40095,064 Bit SupportMMX Support3dNow! nicht unterstütztSSE SupportSSE2 SupportSSE3 SupportSSE4.1 nicht unterstütztSSE4.2 nicht unterstütztAdvanced Vector Extensions nicht unterstütztAdvanced Vector Extensions 2 nicht unterstütztKein integrierter SpeichercontrollerKein integrierter Grafikchip
Pentium D 920 22800Kein Turbotakt/Turboboost (Overclocking)800 Quad14,0Presler32*4096*---6563,4°CSockel 7751,40095,064 Bit SupportMMX Support3dNow! nicht unterstütztSSE SupportSSE2 SupportSSE3 SupportSSE4.1 nicht unterstütztSSE4.2 nicht unterstütztAdvanced Vector Extensions nicht unterstütztAdvanced Vector Extensions 2 nicht unterstütztKein integrierter SpeichercontrollerKein integrierter Grafikchip
Pentium D 915 22800Kein Turbotakt/Turboboost (Overclocking)800 Quad14,0Presler32*4096*---6563,4°CSockel 7751,30095,064 Bit SupportMMX Support3dNow! nicht unterstütztSSE SupportSSE2 SupportSSE3 SupportSSE4.1 nicht unterstütztSSE4.2 nicht unterstütztAdvanced Vector Extensions nicht unterstütztAdvanced Vector Extensions 2 nicht unterstütztKein integrierter SpeichercontrollerKein integrierter Grafikchip
Pentium D 840 23200Kein Turbotakt/Turboboost (Overclocking)800 Quad16,0Smithfield32*2048*---9069,1°CSockel 7751,400130,064 Bit SupportMMX Support3dNow! nicht unterstütztSSE SupportSSE2 SupportSSE3 SupportSSE4.1 nicht unterstütztSSE4.2 nicht unterstütztAdvanced Vector Extensions nicht unterstütztAdvanced Vector Extensions 2 nicht unterstütztKein integrierter SpeichercontrollerKein integrierter Grafikchip
Pentium D 830 23000Kein Turbotakt/Turboboost (Overclocking)800 Quad15,0Smithfield32*2048*---9069,1°CSockel 7751,400130,064 Bit SupportMMX Support3dNow! nicht unterstütztSSE SupportSSE2 SupportSSE3 SupportSSE4.1 nicht unterstütztSSE4.2 nicht unterstütztAdvanced Vector Extensions nicht unterstütztAdvanced Vector Extensions 2 nicht unterstütztKein integrierter SpeichercontrollerKein integrierter Grafikchip
Pentium D 820 22800Kein Turbotakt/Turboboost (Overclocking)800 Quad14,0Smithfield32*2048*---9064,1°CSockel 7751,40095,064 Bit SupportMMX Support3dNow! nicht unterstütztSSE SupportSSE2 SupportSSE3 SupportSSE4.1 nicht unterstütztSSE4.2 nicht unterstütztAdvanced Vector Extensions nicht unterstütztAdvanced Vector Extensions 2 nicht unterstütztKein integrierter SpeichercontrollerKein integrierter Grafikchip
Pentium D 805 22666Kein Turbotakt/Turboboost (Overclocking)533 Quad20,0Smithfield32*2048*---9064,1°CSockel 7751,40095,064 Bit SupportMMX Support3dNow! nicht unterstütztSSE SupportSSE2 SupportSSE3 SupportSSE4.1 nicht unterstütztSSE4.2 nicht unterstütztAdvanced Vector Extensions nicht unterstütztAdvanced Vector Extensions 2 nicht unterstütztKein integrierter SpeichercontrollerKein integrierter Grafikchip
Quelle: Prozessorlisten * Cache addiert

Technischer Überblick

  • Hersteller: Intel
  • Modell: Pentium D
  • Dual-Core-CPU (zwei CPU-Kerne)
  • Erschienen 2. Quartal 2005
  • Taktraten: 2666 bis 3600 MHz
  • FSB: 800 (Quadpumped, 4*200 MHz)
  • Sockel 775
  • Technologie: 0,09µm (Smithfield), 0,065µm (Presler)
  • L1-Cache: 16 KiB (Daten) plus 12.000 µOps (Instruktionen) pro Kern
  • L2-Cache: 1 MB (Smithfield), 2 MB (Presler) pro Kern
  • Transistoren: 230 Mio. (Smithfield), 367 Mio. (Presler)
  • DIE-Größe: 206mm2 (Smithfield), 140mm2 (Presler)
  • MMX, SSE, SSE2, SSE3, EM64T, XD-Bit, IVT (*), EIST (*)
  • V-Core: 1,3V (Presler), 1,4V (Smithfield)
  • Befehlssatz: 64 Bit

Benchmarks des Pentium D

PC Mark 2005 - CPU-Points

Intel Pentium D 840 5215 Punkte
Intel Pentium D 940 5289 Punkte
AMD Athlon 64 X2 5000+ 5356 Punkte
AMD Athlon 64 FX-60 5026 Punkte
AMD Athlon 64 4000+ 3506 Punkte


Im synthetischen Benchmark PC Mark 2005 schlägt sich die Intel Pentium D 940 CPU zwar gut, kann aber von AMD's Dual-Core-CPU knapp geschlagen werden. Nicht ganz nachvollziehbar ist die geringe Leistungssteigerung des Pentium D 940 im Vergleich zum Pentium D 840. Hier scheint sich der doppelt so große L2-Cache überhaupt nicht bemerkbar zu machen.

Mini-GZIP

Intel Pentium D 840 [32 Bit] 10,2 Sek.
Intel Pentium D 840 [64 Bit]6,1 Sek.
Intel Pentium D 940 [32 Bit] 9,1 Sek.
Intel Pentium D 940 [64 Bit]5,4 Sek.
AMD Athlon 64 X2 5000+ [32 Bit] 7,9 Sek.
AMD Athlon 64 X2 5000+ [64 Bit]3,5 Sek.
AMD Athlon 64 FX-60 [32 Bit] 7,1 Sek.
AMD Athlon 64 FX-60 [64 Bit]3,0 Sek.
AMD Athlon 64 4000+ [32 Bit] 8,2 Sek.
AMD Athlon 64 4000+ [64 Bit]3,9 Sek.


Mini-GZIP unterstützt sowohl 32- als auch 64-Bit. Eine Feststellung aber lässt sich auf alle Modelle übertragen: die Leistungssteigerung unter 64-Bit ist enorm. Die Pentium D Modelle profitieren zwar auch von der 64 Bit-Unterstützung, trotzdem fallen diese Modelle im Vergleich zu den AMD-Modellen deutlich ab!

 

FarCry, geringe Qualität, 640x480

Intel Pentium D 840 155 FPS
Intel Pentium D 940 156 FPS
AMD Athlon 64 X2 5000+165 FPS
AMD Athlon 64 FX-60190 FPS
AMD Athlon 64 4000+167 FPS


Die AMD Athlon 64-Prozessoren sind für ihre gute Spiele-Performance bekannt und der Pentium D ist chancenlos. Auffällig ist wieder die geringe Leistungssteigerung zwischen Pentium D 840 und Pentium D940.