Core i7 Sandy Bridge im Test: Quad-Cores werden schneller und viel sparsamer
Nachdem mit der Serie Core i7 900 ( Nehalem ) vor gut zwei Jahren der Speichercontroller auch bei Intel in die CPU einzog und Ende 2009 mit Core i7 800 ( Lynnfield ) der PCIe-Controller folgte, hat Intel nun die Grafik in den Prozessor integriert. Das ist aber nur die auffälligste Neuerung der neuen Prozessoren.
Der Chiphersteller nahm die seit Nehalem erste komplett neue Architektur mit dem Codenamen " Sandy Bridge " zum Anlass, auch die Aufteilung des Prozessors selbst zu überarbeiten. Das Ziel: mehr Rechenleistung bei gleichbleibender oder viel geringerer Leistungsaufnahme. Zusammen mit der verfeinerten 32-Nanometer-Fertigung ergaben sich so CPUs, die beim Verhältnis von Performance pro Watt Maßstäbe setzen.
Oder setzen sollen. Angekündigt werden die über 20 neuen Prozessoren nämlich jetzt, kurz vor dem Start der US-Messe CES. Ausgeliefert und durch Intel beworben werden sollen laut Angaben des Chipherstellers die ersten Modelle mit den drei mobilen Vierkernern Core i7-2920XM, i7-2820QM und i7-2720QM aber erst ab dem 9. Januar 2011. Gleiches gilt für die Desktop-CPUs Core i7-2600K, i7-2600S, i7-2600, i5-2500K, i5-2500S, i5-2500T, i5-2500, i5-2400, i5-2400S und i5-2300. Die Modelle 2500K und 2600K testet Golem.de im Folgenden, zudem gibt es einen kleinen Blick auf die Notebook-CPU 2720QM.
Erst ab dem 20. Februar gibt Intel die ersten Versionen der Dual-Cores mit Sandy-Bridge-Architektur frei - und betont gleichzeitig, dass diese Termine nicht mit denen der PC-Hersteller übereinstimmen müssen. Bisher hatte Intel peinlich genau darauf geachtet, dass vor den mit viel Marketingaufwand versehenen Startdaten neuer Prozessoren möglichst wenig Informationen an die Öffentlichkeit gelangen.
Bereits im November 2010 sprachen PC-Hersteller gegenüber Golem.de von einem gestaffelten Marktstart , damals wurden die Dual-Sandys für den Februar erwartet. Die ersten Quad-Core-Notebooks gab es vereinzelt schon vor dem Marktstart zu kaufen, so dass Intel nun die Termine wie Sand zwischen den Fingern zu zerrinnen scheinen: Wahrscheinlich ist, dass auf der CES Sandy-Bridge-PCs in allen Varianten angekündigt werden und sich die Liefertermine dann über den Januar und Februar verteilen.
Welcher Core i kann was?
Die neuen Prozessoren sind schneller als ihre Vorgänger - und daher brauchen sie auch höhere Modellnummern. Die gingen Intel jedoch schon mit dem Sechskerner Core i7 980X im dreistelligen System fast aus, also bekommen die Sandys gleich vierstellige Nummern. Wie schon bei ersten Core-i-Prozessoren erlaubt die Familie, also Core i3, 5 oder 7, keinen Rückschluss auf die Zahl der Kerne.
Immerhin ist das System aber im Vergleich zu den bisherigen CPUs konsistent geblieben. So haben die mobilen Core i3 und i5 zwei Kerne, die per Hyperthreading vier Threads verarbeiten können. Sie unterscheiden sich sonst nur in der Taktfrequenz, nicht etwa in der Cache-Ausstattung. Selbst Intels Unterlagen sind hier nicht eindeutig: Eigentlich soll der neue Zwischenspeicher nun "Last Level Cache" (LLC) heißen, weil er aus Sicht der CPU ein L3-, für die GPU aber ein L2-Cache ist. In manchen der Intel-Folien in der Bildergalerie ist der Speicher aber nur als L3-Cache bezeichnet.
Auch Core i7 gibt es für Notebooks mit zwei Kernen. Wer auch unterwegs oder als Desktopersatz Wert auf vier Kerne legt, sollte auf den Buchstaben "Q" oder "X" am Ende der Modellnummer achten, nur solche der mobilen Core i7 mit Sandy-Bridge-Architektur sind Quad-Cores. Zudem variiert bei allen Modellen der Takt der integrierten Grafik, der maximal 900 (bei den besonders sparsamen ULV-CPUs) oder bis zu 1.300 MHz bei den Modellen mit Standardspannung und 35 bis 45 Watt betragen kann. Die neuen Core-i-CPUs für besonders flache und leichte Notebooks haben also ohne diskrete GPU rund ein Drittel weniger Grafikleistung.
Dabei ist aber zu beachten, dass es ebenso zwei Versionen der integrierten Grafik gibt: HD Graphics 2000 besitzt sechs Rechenwerke, HD Graphics 3000 aber zwölf. Zusammen mit den Varianten im Takt gilt es bei jedem Prozessor genau zu prüfen, wie viel Grafikleistung zu erwarten ist. Anhand der Modellnummer lässt sich das am schnellsten mit Intels ARK-Datenbank(öffnet im neuen Fenster) nachschlagen. Den LV-/ULV-CPUs hat Intel immerhin stets zwölf Einheiten mitgegeben.
Etwas einfacher ist die Situation bei den Desktop-CPUs. Hier hat nach wie vor ein Core i3 zwei Kerne mit Hyperthreading, und ein Core i5 ist ein Quad-Core für vier Threads. Hyperthreading auf Quad-Cores gibt es für die Arbeitsplatzrechner bei Intel weiterhin erst mit der Familie Core i7.
Bei der Grafik herrscht jedoch ein ähnliches Verwirrspiel wie bei den mobilen Prozessoren: HD Graphics 2000 gibt es bis 1.350 MHz, ebenso die Version 3000 mit doppelt so vielen Rechenwerken - aber auch die kleinere Version mit 1.100 MHz. Am Preis lässt sich der Unterschied ebenfalls kaum festmachen: 294 US-Dollar kostet für PC-Hersteller der Core i7-2600 HD Graphics 2000, der 2600K mit der 3000er-Grafik aber mit 317 Dollar kaum mehr. Zudem ist, wie bei allen CPUs mit Zusatz "K", hier der Multiplikator für einfaches Übertakten einstellbar.
Zu allem Überfluss betreibt Intels Marketingmaschine auch noch beinahe Fälschung der eigenen Firmengeschichte: Als "2nd Generation Intel Core Processors" werden die neuen Chips zumindest in US-Unterlagen bezeichnet. Wer also noch einen der Anfang 2006 erschienenen mobilen Core Duo oder den kurz darauf nachgeschobenen Core 2 Duo verwendet, kann seinen Rechner fast noch für topmodern halten. Danach kamen allerdings noch mehrere Generationen des Core 2 Duo und Quad sowie zwei Core-i-Ausgaben.
Allen Sandy Bridges ist gemein, dass sie - bedingt durch die Integration von Grafik und neuem PCIe-Controller - neue Mainboards benötigen. Die Fassung LGA 1155 für Desktops sieht dem LGA 1156 zwar sehr ähnlich, eine Plastiknase verhindert jedoch einfache Upgrades. Das wäre auch gefährlich, der neue Sockel ist anders beschaltet.
Stromsparen von Anfang an
Wie Intel-Ingenieure immer wieder hinter vorgehaltener Hand angeben, hat sich an den eigentlichen Cores seit dem Core 2 Duo (Merom/Conroe) nicht viel getan. Deren effektive Architektur zur Befehlsverarbeitung hat sich so gut bewährt, dass grundlegende Änderungen nicht notwendig waren. Mit Sandy Bridge hat sich Intel aber bei den Cores vor allem einen wesentlichen Kniff einfallen lassen, um noch mehr Rechenleistung bei weniger Leistungsaufnahme zu erzielen.
Schon seit dem Pentium decodieren Intels Prozessoren die x86-Befehle in die sogenannten Micro-Ops. Durch Analyse von Programmen hatte man herausgefunden, welche x86-Instruktionen und welche Kombinationen davon besonders häufig vorkommen und die meistgenutzten in besonders kurze Micro-Ops übersetzt. Die Ausführungseinheiten sind von ALU bis FPU und SIMD-Einheiten auf diese Minibefehle optimiert.
Der Decoder, der die x86-Befehle in Micro-Ops umsetzt, hatte dabei aber stets zu tun, was ihn zu einem Hot Spot auf dem Die machte - er benötigt ständig Strom. Nur wenn die nachgeordneten Stufen und vor allem die bis zum Pentium 4 sehr langen Pipelines ständig mit den Ops gefüttert werden, kann die CPU schnell arbeiten.
Die vier Decoder von Sandy Bridge speichern ihre Übersetzungen nun aber in einem Cache, der rund 1.500 der Micro-Ops fassen kann. Bei den meisten Anwendungen soll dieser, auch als L0-Cache zu verstehende Speicher 80 Prozent aller demnächst gebrauchten Ops enthalten können. Während das der Fall ist, wird vom L1-Cache - er ist trotz des Namens dem L0-Cache vorgeschaltet - bis zu den Decodern ein Großteil des Frontends abgeschaltet.
Zusammen mit der Verzweigungsvorhersage (Branch Predictor) kann der Micro-Op-Cache vom Rest des Frontends unabhängig arbeiten und die Ausführungseinheiten mit Arbeit versorgen. Der Predictor kann dabei die Länge der einzelnen Verzweigungen erkennen und auch im Op-Cache selbst Speicher anfordern - der Rest des Frontends muss dabei nicht mithelfen und kann abgeschaltet bleiben.
Dazu kommen im weiteren Weg von Befehlen durch den Prozessor noch viele kleine Puffer und ein "Physical Register File" (PRF). Es dient vor allem für die 256 Bit breiten Daten der " Advanced Vector Extension " (AVX).
Diese Befehlssatzerweiterung, die dem mit Nehalem eingeführten SSE 4.2 folgt, soll unter idealen Bedingungen den Floating-Point-Durchsatz gegenüber Nehalem verdoppeln können - dafür braucht sie aber hochoptimierten Code. Wie bei allen neuen x86-Erweiterungen in der Vergangenheit dürfte es Jahre dauern, bis die Programme auf die neuen Datenstrukturen angepasst sind.
Ringbus für Cores, Speicher, Grafik, PCI-Express
Die größte Überarbeitung hat bei Sandy Bridge der Weg der Daten abseits von Befehlen durch das Die erfahren. Die Kerne, der Speichercontroller, die Grafik, auch PCI-Express - alles kommuniziert über einen Ringbus. Er sitzt auch physikalisch zwischen GPU und Cores. Ihm ist der "System Agent" vorangestellt, der sich um das kümmert, was letztlich zum Speicher oder den I/O-Ports wie dem Displaycontroller muss.
Ringbusse sind von Grafikkarten lange bekannt, bei ATIs R600 ( Radeon 2600 ) galt ein solcher Bus aber als Stromverschwender. Intel hat das gelöst, indem der Bus nicht ständig und mit gleichem Takt und Spannung laufen muss. Die einzelnen Haltepunkte definieren die Kerne: Wenn sie Daten brauchen, hält der Bus an dieser Stelle an, bis der Transfer beendet ist.
Grafikkern und Cores teilen sich den nun "Last Level Cache" (LLC) genannten Zwischenspeicher. Das legte schon auf dem IDF 2010 den Verdacht nahe, dass eine Sandy-Bridge-CPU schneller werden müsste, wenn ihre integrierte Grafik abgeschaltet wird - dem scheint jedoch nicht so zu sein.
Mehrere Intel-Entwickler, darunter der System-Agent-Designer Opher Kahn, bestätigten gegenüber Golem.de, dass in echten Anwendungen die ausbleibenden Zugriffe der GPU auf den LLC die Kerne nicht entlasten könnten. Kahn erklärte, die Puffer und Ports der Kerne seien auf mehr Bandbreite ausgelegt, als der Ringbus alleine theoretisch leisten könnte.
Das mit Blick auf das Blockdiagramm seltsam anmutende Design, den Grafikkern weit weg vom Display- und Speichercontroller anzubringen, hat für Intel aber auch einen ganz anderen Vorteil: Die Zahl der Kerne zwischen diesen beiden Elementen lässt sich verhältnismäßig einfach verändern. Sandy-Bridges für Server mit acht Kernen sind schon angekündigt, dabei wird es aber wohl nicht bleiben. Vorerst macht die clevere Integration in den Prozessor HD Graphics konkurrenzfähig.
Die Anordnung erklärt auch die langgestreckte Form des Dies, schon äußerlich lässt sich so die Zahl der Kerne abschätzen - wenn nicht ein Quad-Core mit nur zwei aktiven Kernen unter dem Kühler steckt. Laut Opher Kahn wird es auch solche Versionen geben, sie sollen sich in Rechenleistung und Stromaufnahme aber nicht von den echten Dual-Cores unterscheiden. Intel steigert damit - so wie AMD schon seit langem - seine Fertigungsausbeute.
Turbo-Boost jetzt mit Burst-Nachbrenner
Das immer weitreichendere Power-Management unter Kontrolle des System Agent über das gesamte Die ermöglicht mehr Stufen für den Turbo-Boost. Statt bisher in Schritten von 133 MHz für den Bustakt wird nun aber in Stufen von 100 MHz gezählt. Und wie schon bei den mobilen Arrandales ist das Delta zwischen Basistakt und höchster Turbostufe bei den Notebook-CPUs am größten. So können beispielsweise die LV-/ULB-Prozessoren ihren Takt um bis zu 1,1 GHz steigern. Der Core i7-2617M kommt so von 1,5 GHz auf 2,6 GHz, wenn nur ein Kern zu tun hat.
Bei den schnellsten Desktop-CPUs sind es weiterhin nur die gewohnten vier Stufen, etwa 3,4 bis 3,8 GHz beim Core i7-2600K. Bei allen Sandy-Bridges kommt hier aber ein wichtiger Effekt ins Spiel.
Sind nicht alle Kerne ausgelastet, kann der Prozessor seine TDP sogar kurzfristig überschreiten, was Intel "Burst Mode" nennt, unter dieser Bezeichnung ist die Funktion auch im BIOS von Intel-Mainboards zu finden. Mehr als die TDP zu verheizen ist möglich, weil sich Wärme in einem Chip nicht explosionsartig ausbreitet und vom aufgeklebten Heat-Spreader schnell abgeführt wird - wenn nicht die ganze CPU an mehreren Stellen gleichzeitig auf einen Schlag sehr warm wird.
Da der Prozessor über den System Agent mit dessen Spannungs- und Taktregelung aber weiß, wo es heiß wird, kann der Burst-Mechanismus funktionieren. Er dient bei den Desktop-CPUs beispielsweise dazu, auch kurz alle vier Kerne mit dem Maximaltakt laufen zu lassen. Das lässt sich im BIOS - zumindest bei den Intel-Boards - von der vorgegebenen Sekunde bis auf 99 Sekunden einstellen. Einen messbaren Effekt auf die Benchmarks hatte diese Funktion aber nicht.
Laut Intel dienen die Bursts auch vor allem zum Abfangen von kurzen Spitzen in der Anforderung von Rechenleistung, um das System für den Benutzer nicht ausgelastet erscheinen zu lassen. Zusammen mit den einstellbaren Multiplikatoren, Spannungen und auch der TDP, die bei den K-CPUs mit geeigneten Boards ebenfalls regelbar ist, ergibt sich hier ein weites Feld für Übertakter.
Die Intel-Funktionen wie die XMP-Profile für Speichermodule gibt es bei High-End-Boards weiterhin. So lief auch das neue Kit KHX2133C9 mit zwei 2-GByte-Modulen von Kingston auf Anhieb. Es benötigt bei effektiv 2.133 MHz nur 1,65 Volt, was Intel weiterhin als Maximum für den Speichercontroller empfiehlt.
DirectX-10.1-Grafik und Videoencoder
Mit Sandy Bridge will Intel endlich sein schlechtes Image der hauseigenen Grafikkerne abstreifen. Unbestätigten Angaben zufolge haben die neuen "HD Graphics 2000/3000" die zuvor jahrelange mit dem als Grafikkarte gescheiterten Larrabee betrauten Entwickler gebaut.
Wie auch beim Vergleich von AMD- und Nvidia-GPUs lässt sich über die Zahl der Rechenwerke bei den neuen Intel-GPUs kein direkter Rückschluss auf die Leistungsfähigkeit machen. Die sechs oder zwölf ALUs sollen sich laut Intel eher wie doppelt so viele Einheiten verhalten - das muss sich erst noch zeigen.
Noch immer gilt aber, dass auch Grafikkarten deutlich unter 100 Euro selbst Intels neuen GPUs überlegen sind. Die schon für rund 70 Euro erhältliche Radeon HD 4670 erreicht mit unseren Grafiktests für Farcry 2 und Crysis bei mittleren Details, ohne Filterfunktionen und bei nur 1.280 x 1.024 Pixeln 44,5 beziehungsweise 57,4 Bilder pro Sekunde. HD Graphics 3000 kommt im Core i7-2600K dagegen nur auf 11,7 und 15,7 fps. Mehr scheint eben mit Shared-Memory kaum machbar.
Das reicht für flüssiges Spielen noch lange nicht aus, aber: Die genannten Anwendungen laufen, ebenso wie die ausprobierten Titel Stalker - CoP und Dirt 2 ohne Abstürze und grobe Bildfehler. Dabei handelt es sich um bei ihrem Erscheinen schon sehr fordernde Spiele, die sich zumindest ausprobieren lassen. Und für weniger anspruchsvolle Titel wie World of Warcraft oder Starcraft 2 sollte HD Graphics allemal ausreichen.
Nachholbedarf gibt es aber immer noch bei der Steuerung der Treiber. So lässt sich beispielsweise Vsync nicht global abschalten, hier ist man auf die Einstellungen im Spiel angewiesen. Effektives und schnelles Anti-Aliasing beherrscht Intel offenbar immer noch nicht - so jedenfalls der erste Eindruck, der nicht vertieft werden konnte, weil der Chiphersteller die Sperrfrist kurzfristig um zwei Tage verkürzt hatte.
Neu sind auch Decoder und Encoder für Video, die auch fit für Blu-ray 3D sind. Bildverbesserungen für die Videowiedergabe gibt es nun ebenfalls, sie lassen sich auch beim Abspielen eines Films einstellen.
Die HD-Graphics-Einheiten lassen sich zudem für Rechenanwendungen einsetzen. Intel hat hier mit Herstellern wie Corel und Cyberlink zusammengearbeitet, und die Ergebnisse lassen sich sehen. Unseren AVCHD-Testclip von 23 Minuten kann eine Betaversion von Media Espresso 6 in 5:39 Minuten in eine MP4-Datei für ein iPhone 4 umwandeln. Die CPU-Kerne des 2600K alleine brauchen dafür 10:13 Minuten.
Wie hoch optimiert die Software ist, zeigt ein Vergleich mit der High-End-Karte Radeon HD 6950. Sie kann mit Espresso 6 ebenfalls Videos fast selbstständig transcodieren, braucht aber 6:23 Minuten, obwohl sie als Spielekarte mehrfach schneller ist. Die Dateigrößen aller drei Tanscodierungen (HD Graphics, CPU, Radeon) unterscheiden sich zwar, die Unterschiede in der Bildqualität sind aber für Smartphone-Displays zu vernachlässigen. Intel hat der Funktion den Namen "Quick Sync Video" gegeben, auch andere Hersteller können sie einsetzen. Denkbar wäre hier beispielsweise Drag-and-Drop in iTunes - falls Apple das zulässt.
Testsysteme und Verfahren
Wir testen je ein Engineering-Sample von Core i7-2600K und 2500K, bei Letzterem auch die integrierte Grafik. Der 2600K steckt auf dem Serienmainboard DP67BG (Burrage), dem wieder mit einem Schädel verzierten High-End-Board mit zwei x16-Slots für Grafikkarten. Diese laufen voll bestückt wie bisher nur mit 8x, was in der Praxis aber kein Nachteil ist. Der 2500K kommt in das Micro-ATX-Board DH67BL (Bearup Lake), das nur einen PEG-Slot besitzt.
Dabei verwenden wir die Benchmarksuite der Lynnfield-Messungen - allerdings jetzt komplett unter Windows 7 Ultimate in der 64-Bit-Version. Schon mit dem Core i7 980X hatte sich Windows Vista mit vielen Kernen und Hyperthreading als Bremse erwiesen.
Sämtliche Messungen wurden neu durchgeführt, sie sind damit mit früheren Tests nicht vergleichbar. Vor allem Anwendungen mit vielen Dateioperationen wie das Konvertieren von Bilddateien oder das Archivieren mit Kompressionsprogrammen profitieren von Windows 7.
Bei der Überarbeitung unseres Benchmark-Parcours wurde Apples iTunes auf Version 9.1 aktualisiert. So viel sei vorweggenommen: Schneller wird das Programm beim Konvertieren in MP3s auch jetzt nicht. Cinebench R10 nutzen wir weiterhin in der 32-Bit-Version, weil es dafür zahlreiche Vergleichswerte gibt.
Die neue Version des Benchmarks, Cinebench R11.5, wird nun aber in der 64-Bit-Version verwendet. Die Prozessorhersteller empfehlen diesen neuen Test ausdrücklich, weil er viel schneller neue Threads startet als die ältere Version - entsprechend soll der Test mit bis zu 32 Kernen gut skalieren. Crysis wird nun durch Dirt2 als Spieletest abgelöst. In unseren Tests zeigte sich bisher, dass Dirt2 sechs Kerne gerade eben so belasten kann, das Spiel skaliert zudem gut mit den Taktfrequenzen.
Bedingt durch die drei Speicherkanäle des Core i7 900 ergeben sich für die anderen Mainboards mit ihren vier Speicherslots als gleich große Speichermenge als praxisnaher Wert nur 6 GByte. Diese setzen wir aus 2 x 2 GByte von Corsairs "Dominator"-Serie zusammen sowie zwei 1-GByte-DIMMs von Kingston. Auf dem Core i7 900 laufen drei der Corsair-Riegel. Diese Mischbestückung lief auf allen Mainboards mit gleichen Timings von 8-8-8-24 bei effektiv 1.333 MHz stabil.
Als Mainboards für die Core i7-900 diente das Asus P6T Deluxe, die Core i7-800 und 700 mussten im DP55KG (Kingsberg) Platz finden. Die Core-2-Prozessoren liefen im Gigabyte X48T-DQ6. Für alle Phenoms kommt nun das Asus-Mainboard Crosshair IV Formula zum Einsatz.
Außer Prozessor, Mainboard und Kühler waren für jeden Test alle anderen Komponenten identisch: Die von Kingston vertriebene Intel-SSD X25-M mit 80 GByte und aktueller Firmware lieferte Betriebssystem und Anwendungen, die zu verarbeitenden Daten eine Seagate Barracuda ES.2 mit 1 TByte. Als Grafikkarte kam AMDs Radeon HD 4870 X2 mit Catalyst 10.2 in der 64-Bit-Version zum Einsatz, als Netzteil das Dark Power Pro von Bequiet mit 850 Watt.
Bei der Auswahl der Prozessoren wird jeweils das schnellste Modell einer Serie für diesen Technologievergleich verwendet, wir haben uns für diesen Test ausschließlich auf Quad-Cores beschränkt. Der Core 2 Quad QX9770 mit 3,2 GHz ist von Intel schon lange nicht mehr erhältlich, da er teilweise die kleineren Core-i-Prozessoren in die Tasche steckt. Es gibt ihn aber noch vereinzelt im Handel, allerdings zu deutlich überzogenen Preisen. Als Vergleich mit älteren Vierkernern unter 3 GHz haben wir den noch gut verfügbaren Q9400 mit 2,66 GHz vermessen.
Synthetische Benchmarks
Cinebench R10 von Maxon basiert auf der Rendering-Anwendung Cinema4D und lastet laut Angaben des Herstellers bis zu 16 Kerne voll aus. Auch die zwölf virtuellen Kerne eines 980X kommen so auch nach kurzer Zeit auf 100 Prozent Last, die sechs realen Kerne des Phenom II X6 1090T ohnehin.
Ein ähnliches Bild zeigt sich auch beim neuen Cinebench R11.5 in der 64-Bit-Version: Mehr Takt, die Verbesserungen in der Architektur machen die Sandy Bridges schneller als Core i7 800 und 900. Eine Klasse für sich bleibt in allen Cinebenches der Core i7 980X mit seinen zwölf virtuellen Kernen.
Da SuperPi kaum in Threads aufgeteilt ist, zeigt sich hier gut die Effizienz der Rechenwerke und Caches. Die Optimierung des Nehalems auf kleine Schleifen verschafft ihm offenbar einen deutlichen Vorteil gegenüber allen anderen CPUs, der sich bei Sandy Bridge weiter steigert. Auch der Phenom II X6 sieht hier kein Land, die K10-Architektur ist bei diesem Programm viel weniger effektiv als bei realen Anwendungen. Immerhin kann der Turbo hier leichte Vorteile erzielen.
Anders beim CPU-Test von 3DMark Vantage im Profil "Performance": Hier kommt der X6 zwar nicht so nah an den Core i7-870 heran wie bei den Cinebench-Tests, er ist aber auch nicht wirklich abgeschlagen.
Das Programm arbeitet hier mit einer Physiksimulation kombiniert mit Wegfindungsalgorithmen und ist sehr fein in Threads aufgeteilt, so dass alle CPUs mit Hyperthreading deutlich vorne liegen. Die 50 Prozent mehr Cores des X6 gegenüber dem X4 skalieren auch hier aber sehr gut.
In neue Regionen für bezahlbare Notebooks stößt auch der Core i7-2720QM vor, den wir in einem Vorseriengerät aus Asus' Modellreihe N53 kurz vermessen konnten: 16.113 Punkte im Cinebench R10 waren noch vor einem Jahr Desktoprechnern oder Desktop-Replacement-Notebooks vorbehalten.
PC Mark Vantage und Dirt2
Der PCMark Vantage von Futuremark basiert nicht auf echten Anwendungen, nutzt aber zahlreiche Funktionen von Windows aus. In der "Overall"-Suite bildet er von Medienverarbeitung über Webbrowsing bis zu Office-Programmen nahezu alle Alltagsaufgaben ab. Zudem startet er viele Threads, wie das auch der Fall ist, wenn viele Anwendungen gleichzeitig geöffnet sind.
Die bessere Thread-Verwaltung von Windows 7 führt in diesem Test zu deutlich höheren Werten als unter Windows Vista, die Prozessoren rücken dadurch aber auch enger zusammen. Bei den Betriebssystemfunktionen, die PCMark testet, ist selbst der Core 2 Quad QX9770 schneller als AMDs 6-Kerner und auch der Core i5-750 liegt vor dem X6. Die Sandy Bridges ziehen dennoch davon.
Ein ähnliches Bild zeigt sich auch beim Spiel Dirt2, das seine Arbeit auf bis zu sechs Kerne verteilt - diese dabei aber nicht voll auslastet. Das Spiel skaliert dabei gut mit den Fähigkeiten der CPUs, ist aber ganz offensichtlich stark auf Intel-Prozessoren optimiert. Daher kann auch hier AMD nicht gegen die kleinsten Quad-Cores mit Nehalem-Architektur gewinnen.
Die Unterschiede zwischen den CPUs zeigen sich bei den bewusst gewählten Einstellungen von 1.280 x 1.024 Pixeln mit mittleren Details und ohne Filterfunktionen sehr gut, sollten aber nicht überbewertet werden: Völlig flüssig wirkende Bildraten ergeben sich auch mit den AMD-CPUs bei 1.920 x 1.200 Pixeln mit allen Details und vierfacher Filterung.
Medienbearbeitung und Kompression
Mit der Version 9.1 von iTunes konvertierten wir eine 700 MByte große WAV-Datei in ein MP3 mit variabler Bitrate von höchstens 256 Kilobit pro Sekunde bei maximaler Qualitätseinstellung. Dies entspricht der Zeit, die für eine randvolle CD nötig wäre, so deren Dateien sich schon auf der Festplatte befinden.
Alle Prozessoren liegen hier im Rahmen der Messgenauigkeit dicht beisammen, weil die Routine auch in der neuen Version nur zwei Kerne voll auslastet und zudem dauernd Daten gelesen und geschrieben werden. Dadurch kann AMDs Turbo nicht greifen, die schnellere Architektur bringt zudem alle Core-i-Prozessoren nach vorn.
Anders als den "Windows Movie Maker" aus Vista liefert Microsoft den Nachfolger "Windows Live Movie Maker" bei Windows 7 nicht mehr standardmäßig mit. Er ist jedoch kostenlos als Teil des Pakets "Windows Live" erhältlich. Eine 23 Minuten lange Datei aus einer HD-Kamera im Format AVCHD (1.440 x 1.080 Pixel) wird dabei in eine WMV-Datei mit 720p verpackt, die so auch auf einer Xbox 360 läuft.
Dabei bringen die sechs Kerne der Core i7-900 mehr als beim Phenom II X6. Hier greift offenbar das SMT Parking voll zu: Die Auslastung der physikalischen Kerne ist bei den Intel-CPUs stets höher als bei den AMD-Prozessoren. Mit der Hälfte der Echtzeit des Videos sind aber auch die Phenoms sehr schnell, wer tagtäglich Videos nur auf der CPU konvertieren muss, greift aber dennoch besser zum dreimal so teuren Core i7 980X.
Weniger gut in Threads aufgeteilt ist Nikons Capture NX, das unter anderem der Konvertierung von RAW-Fotos dient. Das Programm muss in unserem Test 257 Bilder von 1,36 GByte in unkomprimierte TIFF-Dateien wandeln.
Die hohe Datenmenge mit kurzen Rechenzeiten lastet auch die schnelle Intel-SSD aus, dennoch zeigt sich auch hier der Vorteil, wenn der Prozessor viele Threads parallel verarbeiten kann, weil insbesondere die Threads des Betriebssystems ständig den Kern wechseln. Hier liegen die AMD-Prozessoren mit den kleineren Core-i-CPUs wieder dicht auf, aus seinen sechs Kernen zieht der X6 durch den geringeren Takt aber wiederum kaum mehr Leistung.
Die gleichen RAW-Dateien wie beim Konvertierungstest muss Winrar 3.9 in der 64-Bit-Version mit normaler Kompressionsstufe in ein RAR-Archiv verpacken. Der Hersteller hatte für die neue Version unter anderem eine bessere Aufteilung in Threads versprochen, und das zeigt sich deutlich: Die Hyperthreading-CPUs sind flotter, mit mehr als sechs Threads weiß aber auch Winrar unter realen Bedingungen kaum etwas anzufangen. Das Programm ist auf fast allen Intel-Prozessoren wesentlich schneller als bei den Phenoms.
Leistungsaufnahme
Um auszuloten, wie sparsam die Plattformen sein können, haben wir die 4870-X2-Karte durch eine Radeon HD 4670 ersetzt, die für den Windows-Desktop laut AMD nur 11 Watt benötigt. Auf die Messergebnisse des Rendertests von Cinebench R10, den wir für die Volllastmessung verwendet haben, hat diese Karte keinen Einfluss.
Das gilt auch für den Test mit Windows Live Movie Maker, bei dem nie alle Kerne voll belastet sind - hier kommen aber die Laufwerke stärker ins Spiel, was Alltagsaufgaben bei der Medienbearbeitung entspricht. Daher kann hier auch die Leistungsaufnahme über dem Volllasttest für die CPU alleine liegen.
Unschlagbar sparsam sind angesichts der Rechenleistung die Sandy Bridges, die sehr schnellen Core i7-900 sind und bleiben vor allem durch den X58-Chipsatz aber Stromverschwender. In der Mitte liegen die Phenoms, der 1090T ist trotz verbessertem 45-Nanometer-Prozess mit seinen sechs Kernen hier aber noch deutlich energiedurstiger. Hier zeigt sich, dass AMD seine Cores nicht ganz abschalten kann. 48 Watt für den gesamten PC mit dem schnellsten Quad-Core Core i7-2600K sind dennoch beeindruckend.
Bei voller CPU-Last mit Cinebench R10 sind die beiden AMD-Prozessoren aber fast gleichauf, obwohl der X6 zwei Kerne mehr besitzt. AMDs 45-Nanometer-Prozess scheint also recht sparsam, was aber nicht mehr für die Architektur gilt. Auch hier sind Intels Neue aber uneinholbar schnell und wenig energiehungrig.
Das wird auch beim Test mit Windows Live Movie Maker sichtbar, hier schalten sich die Intel-Kerne schneller ab, da sie nicht ganz ausgelastet werden. Sie brauchen dennoch um 20 Watt mehr als die Phenoms, sind dafür aber auch wesentlich schneller - erst recht die wieder sehr sparsamen Sandy Bridges. Gemessen an älteren Plattformen für Mehrkern-CPUs wie den X48-Chipsätzen steht AMD aber noch gut da.
Fazit
Die Core i7 900 sind mit Ausnahme des 6-Kerners 980X gerade überflüssig geworden: Die Sandy Bridges kosten weniger, sind schneller und vor allem viel weniger stromhungrig. Das gilt auch für die Serie Core i7 800, die aber erst gut ein Jahr auf dem Markt ist und so schnell kaum ausgetauscht werden dürfte.
Die günstigen Preise für die Desktop-CPUs von unter 300 Euro sprechen bei Neuanschaffungen für eine Bevorzugung der Core i7-2000 - dabei ist aber leider auch wieder ein neues Mainboard fällig, Speicher und Kühler kann man aber in der Regel behalten.
HD Graphics 2000 und 3000 reichen für Spiele mit wenig Grafikeffekten durchaus, und fordernde Titel lassen sich zumindest starten und ausprobieren. Auf DirectX-11 muss dabei aber verzichtet werden. Überzeugend sind schon jetzt die Funktionen für Videowiedergabe und das Transcodieren.
Wie gut die Sandy Bridges in Notebooks werden, ist erst mit einer größeren Geräteauswahl abzusehen. Durch ihre geringe Leistungsaufnahme ohne Last dürften sich auch hier die Laufzeiten in der Praxis verlängern - nicht aber beim Spielen, wofür bei hochaufgelösten Displays ohnehin eine diskrete GPU zu empfehlen ist. Zwischen der und HD Graphics kann immerhin umgeschaltet werden, wenn der Notebookhersteller das unterstützt.