Sowohl Intel als auch AMD drängen mit günstigeren Quad-Cores in den Massenmarkt: Intel macht die Core-i7-Generation erschwinglich, AMD kontert mit dem Athlon II X4 für unter 100 US-Dollar.

Intels Neue

Mit dem Core i5 “Lynnfield” stellt Intel seine neue Quad-Core-Mittelklasse der “Nehalem”-Generation vor, den direkten Nachfolger der Core2-Quad-Serie. Durch günstigere Motherboards kommt er deutlich billiger als der Core i7, wurde aber etwas abgespeckt: Zwar ist der Kern identisch mit dem Core i7 der 9xx-Serie, Intel änderte aber den als “Uncore” bezeichneten Bereich: Der Speichercontroller verfügt nur über zwei statt drei Kanäle, und das PCI-Express-Grafikinterface – nur das Interface, keine Chipsatzgrafik – verpflanzte Intel in den Uncore-Bereich.

Namensverwirrung

Ursprünglich war geplant, den “Lynnfield” ohne Hyperthreading als Core i5 zu verkaufen und den ursprünglichen Core i7 (“Bloomfield”) mit Hyperthreading als Topmodell anzubieten. Diese Unterscheidung warf Intel über Bord und offeriert nun auch “Lynnfield”-Prozessoren inklusive Hyperthreading unter dem Markennamen Core i7 – angesichts der kaum unterschiedlichen Leistung, die unsere Tests bestätigen, eine sinnvolle Entscheidung.

Der ursprüngliche “Bloomfield”-Core-i7 unterscheidet sich vom “Lynnfield” also nur durch den Sockel und den verwendeten Chipsatz: “Lynnfield” sitzt im LGA1156-Sockel und nutzt den P55-Chipsatz, “Bloomfield” hingegen residiert auf einem LGA1366-Sattel und hat als getreuen Helfer den X58-Chipsatz. Den Core i5 (Abbildung 1) gibt es allerdings dennoch: Damit bezeichnet Intel allerdings nur noch das kleinste Modell 750 mit 2,66 GHz Taktrate, wie ursprünglich geplant ohne Hyperthreading. Intel erhöhte für den Turbomodus die Anzahl der möglichen “speed bins”, mit denen Prozessor bei Auslastung von nur einem oder zwei Kernen sich selbst in 133-MHz-Schritten automatisch übertaktet, von zwei auf fünf (vier beim Core i5-750).

Abbildung 1: Intels neuer Core i5.

Boards mit LGA1156 und P55 gehen deutlich günstiger über den Ladentisch als X58-Boards, so dass mit “Lynnfield” zumindest einer der Faktoren wegfällt, die Core-i7-Systeme bislang deutlich teurer machten. Die Kosten für schnellen DDR3-Speicher fallen jedoch weiterhin an – da hat AMD mit AM2+ nach wie vor einen Vorteil, da diese Boards mit dem weit verbreiteten, günstigeren DDR2-Speicher funktionieren.

Ausführungen

Neben dem Core i5-750 mit 2,66 GHz (maximal 3,2 GHz mit Turbo) für 196 US-Dollar (OEM-Stückpreis bei Abnahme von 10?000 Stück) und ohne Hyperthreading gibt es den Core i7-860 mit 2,8 GHz (3,46 GHz mit Turbo) für 284 US-Dollar und das “Lynnfield”-Topmodell 870 mit 2,93 GHz (Turbo: 3,6 GHz) für 562 US-Dollar, beide mit Hyperthreading. Allen “Lynnfields” gemein ist eine TDP von 95 Watt, ein 8 MByte großer Level-3-Cache wie beim “Bloomfield”-Core-i7, 256 KByte L2-Cache pro Kern und Unterstützung für DDR3-RAM bis zu 1333 MHz. Interessanterweise kostet der etwas schnellere Core i5-950 mit 3,06 GHz genausoviel wie der Core i7-870 mit 2,93 GHz. Der Core i7-920 mit 2,66 GHz kostet andererseits dasselbe wie der schneller getaktete Core i7-860. Alle “Lynnfields” haben einen fixen Taktmultiplikator, erlauben also keine Übertaktungsexperimente wie die jeweiligen “Extreme Editions” der Core-i7-9xx-Serie.

Chipsatzunterschiede

Da sich die Core-i7-“Lynnfields” (8xx-Typnummer) und -“Bloomfields” (9xx-Serie) in der Architektur letztendlich nur durch den verwendeten Sockel und Chipsatz unterscheiden, lohnt ein Blick auf die Features der einzelnen Chipsätze – beziehungsweise PCH und IOH, wie sie bei Intel seit Integration des Speichercontrollers in die CPU heißen.

Der X58, genauer: 82X58 (IOH), für die 9xx-Generation bietet 36 beliebig auf Slots verteilbare PCI-Express-2.0-Lanes, der P55 alias BD82P55 (PCH) offeriert lediglich 16 für PCIe-Slots nutzbare Lanes. Die Grafikoptionen erschöpfen sich in einer Grafikkarte in einem 16x-PCIe-Slot beziehungsweise SLI mit zwei 8x-PCIe-Slots.

Auch in Sachen Speicheranbindung unterscheiden sich die beiden Helferchips: Der X58 bietet drei DDR3-Speicherkanäle bis zu 1066 MHz, die im Maximalausbau 24 GByte RAM mit bis zu 25,6 GByte/s anbinden. Der P55 kommt hier nur auf maximal 16 GByte auf zwei Speicherkanälen, die dank des höheren Takts (1333 MHz) jedoch auch ordentliche 21,3 GByte/s transportieren.

Obwohl es sinnvoll war, den “Lynnfield” mit Hyperthreading in die Core-i7-Klasse zu stecken, verwirren Intels Modellnummern den Käufer dennoch etwas: Üblicherweise bedeuten höhere Modellnummern bei Intel mehr Leistung – und nicht bessere Ausbaumöglichkeiten. Neuerdings läuft ein Core i7-975 mit 3,33 GHz zwar schneller als der Core i7-870 mit 2,93 GHz, doch ein Core i7-920 operiert nur mit 2,66 GHz.

Testumgebung

Als Testsystem dient ein Intel-DP55KG-Motherboard mit zwei 2-GByte-DIMMs des Typs DDR3-1333 von Crucial in Dual-Channel-Bestückung. Das Gamer-Motherboard trägt den “Skulltrail”-Totenkopf direkt als Leiterbahn auf dem Board, inklusive vieler blinkender Lichter. Das Blinken “erklärt” Intel im BIOS bei der entsprechenden Option mit dem Eintrag bling = teh win (sic!). Da Intels e1000e-Treiber unter Ubuntu den integrierten Ethernet-Adapter noch nicht unterstützen, müssen wir auf eine PCI-Express-Netzwerkkarte ausweichen.

Als Test-CPUs schickte Intel einen Core i7-870 mit 2,93 GHz sowie einen Core i5-750 mit 2,66 GHz – beides Exemplare der neuen “Lynnfield”-Generation. Wir testen mit Ubuntu 9.04 in 64 und 32 Bit, jeweils mit automatischer Selbstübertaktung – also sowohl im Turbomodus als auch mit der spezifizierten Originalfrequenz. Zusätzlich prüfen wir, ob die zweikanalige Speicherbestückung wirklich etwas bringt. Alle CPU-Messwerte werden im Dual-Channel-Modus ermittelt.

Core i7-870

Mit einem Wert von 648 (mit Turbo) im 64-Bit-Modus erreicht der Core i7-870 in unserem CPU-Benchmark fast die Leistung eines Core i7-965 mit 3,2 GHz (ebenfalls im Turbo-Modus). Dies ist den zusätzlichen Turbo-Speed-Bins des 870 zu verdanken, welche diesen unter dem Strich um 7,7 Prozent beschleunigen. Ohne Turbo-Modus kommt der 870 auf 601 Punkte im CPU-Benchmark. Im 32-Bit-Modus erreicht er 512 Punkte ohne und 554 mit Turbo (8,1 Prozent Mehrleistung). Der 64-Bit-Modus bringt beim Core i7-870 also rund 17 Prozent Leistungsgewinn, der Vergleichswert für den 965 lag bei 13,8 Prozent.

Der Stromverbrauch fällt für die gebotene Leistung akzeptabel aus. Im Leerlauf braucht das Gesamtsystem 55 Watt – ob mit Turbo oder ohne. Unter Last schluckt das System mit Core i7-870 (mit Turbo) rund 100 Watt bei Auslastung eines, beziehungweise 154 Watt bei allen vier Kernen. Ohne Turbo sinkt der Stromverbrauch unter Last um 11, in manchen Tests sogar um 18 Watt. Mit einer Differenz zwischen Last und Leerlauf von 80 Watt ohne und 99 Watt mit Turbo arbeitet der Core i7-870 sparsamer als der Core i7-965 (94 und 108 Watt).

Core i5-750

Das Fehlen des Hyperthreadings macht sich beim neuen Einstiegsmodell i5-750 durch Leistungseinbußen deutlich bemerkbar: Obwohl der vergleichbare Core i7-870 nur 10 Prozent mehr Taktrate aufweist, liegt dessen Durchschnittsleistung in den multiprozessoroptimierten Einzeltests unseres Benchmarks (x264, Povray, Yafray und Ffmpeg-MT) um 36 Prozent höher als jene des i5-570. Nur wenig Unterschied zum 870 zeigt sich in den Singlethreaded-Benchmarks, im Schnitt lediglich 7,2 Prozent.

270 MHz weniger Taktrate und fehlendes Hyperthreading beeinflussen aber auch den Stromverbrauch des Core i5-750: Mit 54 Watt zieht das System im Leerlauf zwar genausoviel wie bei 870, unter Last auf allen Kernen benötigt der i5-570 jedoch rund 11 Watt weniger, im Turbo-Modus liegt die Ersparnis sogar bei 25 Watt. Der Stromverbrauch bei Last auf nur einem Kern unterscheidet sich allerdings nur marginal von jenem des 870: 2 Watt weniger ohne Turbo, 7 Watt mit. Der Strom-Mehrverbrauch durch den Turbo-Modus liegt beim Core i5-750 übrigens gleichauf mit den Werten beim i7-879: Etwa 6 Watt mehr benötigt Intels Selbstübertaktung im Schnitt.

Zweikanal-Betrieb

Der erhöhte Speicherdurchsatz im Dual-Channel-Betrieb fällt deutlich aus: In unserem Speicherbenchmark RAMsmp messen wir beim Core i5-750 im 64-Bit-Modus statt 5,8 GByte/s satte 10,8 GByte/s mit zwei Speicherkanälen.

In unseren CPU-Benchmarks zeigt sich allerdings überhaupt kein Zugewinn. Das überrascht nicht, da wir in unserer Benchmark-Suite keine Tests mit zig GByte großen Dateien verwenden, bei denen Speicherdurchsatz besonders relevant wäre. Das Ziel war es, die Suite einigermaßen handlich in der Größe und auch auf Systemen ohne superschnelle Massenspeicher und mit moderater Speicherbestückung lauffähig zu halten.

Bei Stream-basierten, rechenintensiven Aufgaben – etwa dem Verarbeiten unkomprimierter Videostreams von einem sehr schnellen Massenspeicher oder allgemein bei Programmen, die sehr große Datenmengen im Speicher vorhalten – kann der erhöhte Speicherdurchsatz also durchaus einen Leistungsvorteil bringen.

AMDs neue Chips

Auch vom grünen Team gibt es neues zu vermelden: Den Phenom II X4 bietet AMD inzwischen mit 3,4 GHz für Sockel AM3 an. Er trägt die Modellnummer 965 mit dem Zusatz “Black Edition”, erlaubt also ein Verstellen des Taktmultiplikators. Auch neu im Programm: Der Athlon II X4. Mit diesem Prozessor will AMD genau wie Intel mit den “Lynnfield”-Core i7/i5 seine Quad-Cores erschwinglicher machen – wobei man erwähnen sollte, dass AMDs Top-Phenoms generell deutlich günstiger ausfallen als Intels schnellste Core i7-9xx (Phenom II X4 965: 245 US-Dollar, Core i7 975: 999 US-Dollar). So kostet der neue Athlon II X4 630 mit 2,8 GHz nur 122 US-Dollar, der Athlon II X4 620 mit 2,6 GHz sogar nur 99 US-Dollar. Intels günstigster Quad-Core ist momentan der Core2 Quad Q8200 mit 2,33 GHz für 163 US-Dollar. Für den billigsten Chip der “Nehalem”-Generation, den Core i5-750, will Intel 196 US-Dollar.

In der Architektur unterscheidet sich der 45-Nanometer Athlon II X4, Codename “Propus” (Abbildung 2), vom Phenom II X4 nur durch Verzicht auf den 6 MByte großen L3-Cache. Das reduziert die Chipfläche um knapp ein Drittel auf 169 Quadratmillimeter. AMD gibt die TDP mit 95 Watt an, was der Verlustleistung von Intels neuen “Lynnfield”-Chips entspricht.

Abbildung 2: Der “Propus”-Die des Athlon II X4 ist rund ein Drittel kleiner als der des Phenom II X4.

Athlon II X4 630

Der im Handel für knapp über 100 Euro erhältliche 2,8-GHz-Chip kann überzeugen: Die Leistung des Athlon II X4 630 liegt nur 21 Prozent (32 Bit) beziehungsweise 26 Prozent (64 Bit) unter jener des Phenom II X4 965 – der Chip kostet jedoch nur die Hälfte. Im Vergleich zu Intels Core2-Quad-Modellen dürfte sich der Athlon II X4 sehr gut schlagen und in etwa der Leistung des ein Drittel teureren Intel-Q8300 mit 2,5 GHz entsprechen. An die Core-i5/7-“Nehalem”-Generation reicht der erste Vierkern-Athlon jedoch nicht heran.

Die Strommessung zeigt, dass der Athlon X4 630 mit 63 Watt im Leerlauf und 100 Watt mehr unter Volllast auf allen Kernen genausoviel Strom verbraucht wie der Core i7-870, bei dem wir ein Delta von 99 Watt zwischen Last und Leerlauf messen.

Phenom II X4 965

Bei AMDs neuem Topmodell genügt der kleine Kühler, mit dem wir in Heft 04/2009 den Phenom II X4 940 mit 3 GHz testeten, nicht mehr. In unseren Multithread-Tests, die alle vier Kerne auslasten, senkte AMDs Chip wegen Überhitzung automatisch den Takt, sodass die Ergebnisse hier auf dem Niveau des Athlon X4 lagen. Wer sich ein System mit AMDs schnellstem Chip bauen und dessen Potenzial dabei voll ausreizen will, muss also einen großzügig dimensionierten Kühlkörper mit Heatpipes oder gar ein Wasserkühlungssystem mit einplanen.

Mit entsprechender Kühlung kann der Phenom II 965 allerdings gut punkten: 19,4 Prozent in 64 Bit und 15,2 Prozent mehr Leistung in 32 Bit als beim 3-GHz-Modell im AM2+-Sockel mit DDR2 maßen wir in unserem CPU-Benchmark. Zum Test takteten wir den Phenom auf 3 GHz herunter, um einen Phenom II X4 945 in einem AM3-Motherboard zu simulieren, und siehe da: 7,7 Prozent in 64 Bit und 6,4 Prozent in 32 Bit bringen allein der schnellere, zweikanalige DDR3-1333-Speicher und der neue Chipsatz im Vergleich zum Phenom II X4 940 (3 GHz, AM2+ mit einkanaligem DDR2).

Dennoch liegt die Leistung des Phenom II X4 965 lediglich auf demselben Niveau wie die des Intel Core i5 mit Turbo-Modus. Gegen Intels schneller getaktete 800er- und 900er-Serie mit Hyperthreading verliert AMD das Rennen.

Der mit 140 Watt TDP spezifizierte Phenom II X4 965 schluckt ordentlich Strom: Mit 74 Watt benötigt er schon im Leerlauf 11 Watt mehr als der Athlon X4 630 im selben System. Unter Last auf allen Kernen erhöht sich der Leistungshunger auf satte 230 Watt – das entspricht einem Delta von 156 Watt.

Aufrüstfreundlich

AM3-CPUs sind zwar abwärtskompatibel, AM3-Motherboards aber nicht. Das heißt: Neue AM3-CPUs passen auch in bestehende AM2+ und sogar viele AM2-Motherboards – konsultieren Sie die Motherboardhersteller-Angaben hierzu, oft kann man AM3-Kompatibilität per BIOS-Update nachrüsten. Alte AM2/AM2+-CPUs arbeiten aber nicht in neuen AM3-Motherboards. Verzichten müssen Sie bei Nutzung einer AM3-CPU in einem AM2/AM2+-Motherboard lediglich auf einige neue Stromspar-Features der AM3-Plattform – und natürlich auf DDR3.

Fazit

Durch die neuen “Lynnfield”-Modelle wird Intel Probleme mit dem Absatz von Core i7 der 9xx-Serie bekommen, denn nur wenige Anwender benötigen das Mehr an Speicher oder die PCI-Express-Ausbaumöglichkeiten, die der X58-Chipsatz bietet. Einen Leistungsunterschied gibt es quasi nicht: Dank fünf Übertaktungsstufen zieht das Topmodell Core i7-870 mit einem Core i7 965 fast gleich.

Der “sweet spot” für Anwender, die sich ein Intel-System mit gutem Preis/Leistungsverhältnis zusammenstellen wollen, dürfte jedoch der Core i7 860 sein, den uns zum Test nicht vorlag. Seine Leistung sollte nur knapp unter der des Core i7-870 liegen, er kostet allerdings nur die Hälfte. Dem noch günstigeren Core i5-750 hingegen fehlt das leistungssteigernde Hyperthreading. Deswegen sind die 85 Dollar Mehrpreis des Core i7-860, der zusätzlich auch etwas schneller taktet, durchaus gerechtfertigt.

Durch den günstigeren Preis für “Lynnfield”-Systeme macht Intel weiter Druck auf AMD. Die flüchten allerdings nach unten und eröffnen mit dem Athlon II X4 ein völlig neues Segment: Quad-Cores unter 100 US-Dollar. Für ein Quad-Core-Einsteiger-System oder zum Aufrüsten bestehender AM2-Systeme stellt der Athlon II X4 eine äußerst gute Wahl dar und steht preislich außer Konkurrenz.

Für den Mittelklasse-Bereich raten wir beim Kauf von Gesamtsystemen jedoch eher zum Core i7-860 denn zum Phenom II X4 965, da der nur minimal teurere Core i7 mehr Leistung bringt und zudem deutlich weniger Strom verbraucht. Im freien Handel reißt der Core i7 860 allerdings momentan noch ein deutlich größeres Loch in den Geldbeutel als der Phenom II X4 965. Aber Intels Chip ist noch neu, während AMD den Phenom II X4 965 nun schon einige Zeit verkauft. Zum Aufrüsten bestehender AM2/AM3-Systeme empfiehlt sich der Phenom II X4 965 allerdings sehr – entsprechende Kühlung und ein starkes Netzteil vorausgesetzt.

Abbildung 3: Die Ergebnisse aus dem LinuxUser-Benchmark im Überblick.