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Multiprozessing


Theoretisch sollte ein zweiter Prozessor die Renderzeit rechenaufwendiger Programme nahezu auf die Hälfte reduzieren können, jedoch sind in der Praxis nur Leistungssteigerungen zwischen 50% und 80% typisch. Gängige 3D-Software wie Cinema 4D oder 3D- Studio Max nützt einen zweiten Prozessor schon so gut aus, daß ein Computer mit zwei 266 MHZ Prozessoren schneller ist, als ein System mit einem Pentium II 400. Mittlerweile wirbt Adobe für seine aktuellen Videoschnittprodukte Premiere 5.1 und AfterEffects 3.1 ebenfalls mit Multiprozessor-Unterstützung, was viele ungeduldige Benutzer dazu bewegt, ein System mit zwei Prozessoren in Erwägung zu ziehen.

Doch mit dem Hinzustecken eines zweiten Prozessors ist es nicht getan. Als erstes braucht man ein spezielles Mainboard mit zwei Prozessorslots. Da nur Intel-Prozessoren Multiprozessing unterstützen, haben wir 3 Slot-1 Mainboards mit BX-Chipsatz für diesen Test auftreiben können: Das Asus P2B-DS, ein GIGABYTE 686BX-D und das MS6120 von MSI. Alle drei Boards verrichteten Ihren Dienst problemlos, wobei das Asus-Board durch seinen eingebauten U2W-SCSI Controller und seinen hohen Preis herrausstach. Das Gigabyte-Board war mit seinem Straßenpreis von ca. 300 DM das günstigste, während uns das MSI-Board am besten gefiel, weil es als einziges im BIOS korrekt die UDMA-Busmaster-Funktionen freischaltete. Außerdem konnte man bei diesem Board im BIOS auch andere Frequenzen als die üblichen 66/100 Mhz einstellen, was Overclocker und Tuning-Freaks sicherlich zu schätzen wissen. Gerade unter Windows NT gab es denn auch mit den zwei anderen Boards kleinere Probleme die Busmastertreiber korrekt einzurichten. Nur korrekt installierte Busmastertriber garantieren eine problemlose Benutzung von EIDE-Platten zum Videoschnitt.

Als Prozessoren kommen nur Intel Typen in Frage, da die restliche Konkurrenz (momentan) kein Multiprozessing unterstützt. Und von den aktuell erhältichen Intel-Prozessoren stehen offiziell nur die PentiumII-Typen zur Verfügung, da bei den Celeron-Modellen eine Steuerleitung nicht aus dem Chip geführt wurde. Wer jedoch mit einem Lötkolben umgehen kann, findet im Internet unter www.cpu-central.com eine Anleitung, wie sich auch Celeron-Typen Multiprozessor-tauglich machen lassen.

Als Betriebssystem steht im Moment nur Windows NT zur Verfügung, da Windows 95/98 noch nicht mehr als einen Prozessor verwalten kann. Obwohl Linux oder BeOS ebenfalls Multiprozessing unterstützen, schaut es momentan in Sachen Videoschnitt-Applikationen noch düster aus. (Am Horizont sieht man aber schon diverse Ankündigungen leuchten). Wer also den Schritt zum Multiprossorsystem wagt, sollte sich hierfür auch das nötige NT-Know How aneignen.

In unserem Testsystem verrichteten zwei Intel Pentium II 400 Prozessoren ihren Dienst, wovon wir uns einen gewaltigen Leistungsschub versprachen. Zur Messung des Geschwindigkeitsunterschieds erstellten wir 2 ähnliche Projekte für After Effects und Premiere, die wir sowohl unter NT als auch unter einem parallel installierten Windows 95 berechnen ließen. Die Ergebnisse zeigten leider ein eher trauriges Bild:
Premiere 5.x Windows 95
NT 1 Prozessor
NT 2 Prozessoren
94 Sekunden
84 Sekunden
78 Sekunden

Die Tabelle zeigt, daß die seit Premiere 5.0 implemetierte Multiprozessorunterstützung kaum den Einsatz eines zweiten Prozessors rechtfertigt. Der zweite Prozessor beschleunigt den Rechenprozess nur um ca. 7 Prozent. Wirft man hierbei einen Blick auf den Systemmonitor, der die Auslastung der Prozessoren anzeigt, sieht man, daß immer wenn ein Prozessor in seiner Leistung einbricht, der zweite etwas mehr rechnet. Das neue Premiere 5.1, welches mit verbesserter Unterstützung von zwei Prozessoren wirbt, erreicht übrigens genau die selben Renderzeiten. Insgesamt kommt die Auslastung des Systems nur selten über 50%, was einer 100%igen Auslastung eines Single-Prozessor Systems entspricht.

Interessanter ist dagegen der Unterschied zu Windows 95: Selbst mit einem Prozessor rechnet NT gute 11% schneller, mit zwei sind es sogar ca. 20%. Es scheint also, daß Premiere-User mit einem Umstieg auf NT besser beraten sind, als mit einem Multiprozessor-Board.
After Effects 3.1 Windows 95
NT 1 Prozessor
NT 2 Prozessoren
131 Sekunden
135 Sekunden
112 Sekunden

After Effects weiß dagegen schon mehr mit einem zweiten Prozessor anzufangen. Die Systemleistung beträgt während des Renderns ca. 60%, was ungefähr 120% Prozent der Leistung eines einzelnen Prozessors entpricht. So erklärt sich auch die um ca. 20% beschleunigte Berechnung bei Hinzunahme eines zweiten Prozessors. Auch unter diesem Aspekt scheint sich eine Dual-Prozessor Lösung nur für Power-User zu lohnen, wo jede eingesparte Minute bares Geld bedeutet. Hierbei ist es auch interessant, daß Windows 95 sogar mit einem Prozessor schneller rechnet, als ein ebenso konfiguriertes NT-System.

Zum Ende des Tests erreichte uns noch eine Beta Version des neuen After Effects 4.0, welches jedoch noch jede Menge bremsenden Debug-Code mit sich herumschleppte. Dennoch haben wir das Programm auch noch unsere Testläufe absolvieren lassen.
After Effects 4.0 (Beta) Windows 95
NT 1 Prozessor
NT 2 Prozessoren
175 Sekunden
180 Sekunden
144 Sekunden

Scheinbar ist Adobe daran gelegen, in Zukunft den zweiten Prozessor aus seiner Arbeitslosigkeit zu befreien, denn die BetaVersion erzeugte eine Systemauslastung zwischen 66% und kurzzeitig sogar 70%. Gegenüber einem Prozessor entspricht das immerhin einem Geschwindigkeitsgewinn von 25%. Daß die Version 4.0 insgesamt langsamer als die aktuelle 3.1 ist, liegt an höchstwahrscheinlich an dem noch implementierten Debug-Code, der sich in der finalen Version nicht mehr finden wird. Dennoch dürfte auch eine Mehrleistung von 25% für die meisten Anwender noch keinen Anreiz darstellen zu einer Dual-Prozessor-Lösung zu greifen.

Ausblick:

Daß ein zweiter Prozessor weit mehr als nur 25% Leistungssteigerung hervorbringen kann, beweisen heute schon diverse 3D-Applikationen. Auch eine testweise installierte Version des Betriebssystems BeOS, welches hervorragend seine Arbeit auf zwei Prozessoren verteilen kann, zeigt was heute schon praktisch möglich ist: Auf unserem Testsystem ließen sich in vier Fenstern (gleichzeitig!!!) 4 Videoclips in Echtzeit auf diverse 3D-Körper legen und beliebig rotieren. Dabei wurden beide Prozessoren bis zu 98% ausgelastet. Nicht umsonst wird Beos als das zukünftige Betriebssystem für Videoschnitt-Anwendungen gehandelt. Es gibt auch noch weitere PC-Basierten Software Systeme (wie z.B: Speed Razor, Digital Fusion, Boris FX), die mit Mehr-Prozessor-Unterstützung werben, jedoch standen uns diese (noch?) nicht für diesen Test zur Verfügung.

Fazit:

Wer mehr Geschwindigkeit beim Videoschnitt braucht, sollte lieber ein Windows 95 System auf NT umrüsten, oder sich nach hardwarebasierten Echtzeit-Lösungen umsehen. (z.B: BlueICE). Ein zweiter Prozessor bringt (zumindest bei den gestesteten Programmen) keinen Geschwindigkeitsgewinn, der in vernünftiger Relation zu den Mehrkosten steht. Dies kann sich jedoch schnell ändern, wenn geeignete Software auf den Markt kommt. Das schnellste Programm in unserem Test ist dagegen schon wieder vom Markt verschwunden: Premiere 4.2 brauchte für unser Demo-Projekt nur 63 Sekunden unter Windows 95 und 53 Sekunden unter NT. Und das ohne Multiprozessor-Support.



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