CPU Core i7-3960X im Test: Sechs Kerne gegen 56 GByte RAM
Ein bisschen schizophren war Intels Produktpalette der besonders schnellen Desktop-CPUs bisher ja schon: Die modernste Architektur Sandy Bridge gab es nur mit bis zu vier Kernen, sechs Kerne waren erst als Core i7 900 zu haben. Diese Serie basierte aber noch auf der Nehalem-Architektur aus dem Jahr 2008 und hatte vor allem durch den sehr stromhungrigen Chipsatz X58 Nachteile. Das ändert sich jetzt.
Mit dem Core i7-3960X, der traditionell für einen Großhandelspreis von 990 US-Dollar zu haben ist, stellt Intel aber nicht nur seinen schnellsten Prozessor für Desktop-PCs vor. Die CPU ist auch der Vorbote der Chips für Server und Workstations mit dem Codenamen Sandy Bridge-EP . Diese besitzen acht Kerne – das Die des Sandy Bridge-E ist dazu identisch, es sind aber nur sechs Cores freigeschaltet.
Das ist eine rein marktpolitische Entscheidung. Acht Kerne auf einem Die bleiben weiterhin den teuren Xeon-CPUs vorbehalten, für den Desktop sind – wie auch dieser Test erneut zeigt – sechs Cores mehr als ausreichend. Dem Anwender, der die Rechenleistung und das Übertaktungspotenzial des Core i7-3960X auch mit zwei abgeschalteten Kernen haben will, bietet er durch seine Abstammung von den Serverprozessoren aber dennoch etliche Vorteile.
Die Serie Sandy Bridge-E verfügt über vier Speicherkanäle statt über drei wie ein Core i7 900. Das bringt zwar in der Praxis kaum spürbare Mehrleistung, ermöglicht aber Speichermengen, die bisher viel teureren Workstation-Mainboards vorbehalten waren. So sitzen auf den meisten Mainboards rund um den neuen Chipsatz X79 auch acht Speicherslots für DDR3-DIMMs.
Mit heute verfügbaren Modulen von 8 GByte sind so 64 GByte Speicher möglich. Der Speichercontroller im Prozessor beherrscht sogar die Adressierung von 96 GByte. Der größte Clou am neuen Chipsatz X79 ist jedoch dessen Leistungsaufnahme. Statt 24,1 Watt TDP(öffnet im neuen Fenster) beim X58 benötigt der X79 nur noch 4,7 Watt, weitere Einsparmöglichkeiten in der CPU selbst drücken den Energiebedarf noch weiter.
Wir testen im Folgenden einen von Intel gestellten Core i7-3960X mit nominal 3,33 GHz auf dem Intel-Mainboard DX79SI und einem Asus P79X Pro. Daneben kommen auch 48 GByte DDR3-Speicher von Adata, weitere Speichermodule von Corsair und Kingston und Intels hauseigene Wasserkühlung zum Einsatz. Neben dem Topmodell gibt es ab sofort auch den Core i7-3930K, der mit 555 US-Dollar zwar weniger kostet, sich aber weniger leicht übertakten lässt, weil die höchsten Turbostufen gesperrt sind.
Mehr Kerne, L3-Cache – und fast PCI-Express 3.0
Ein Core i7-3960X ist eine Sandy-Bridge-CPU mit 50 Prozent mehr Cores – das wäre die vereinfachte Betrachtungsweise. Da Intel die neue Extreme-CPU aber von der Server- und Workstationsprozessoren abgeleitet hat, verfügt der Sandy Bridge-E aber noch über etliche andere Erweiterungen als nur 50 Prozent mehr Cores. Die integrierte Grafik anderer Sandy Bridges besitzt er dagegen nicht.
Der wichtigste neue Leistungsträger ist der vergrößerte L3-Cache, der nun 15 MByte groß ist und von allen Kernen gemeinsam genutzt wird. Beim bisher schnellsten Sechskerner von Intel, dem Core i7 990X alias Gulftown, waren es nur 12 MByte. Intel hat damit die Cachegröße überproportional erhöht, denn: Auch eine Sandy Bridge mit vier Kernen verfügt nur über 8 MByte L3-Cache. Die Größe der L2-Caches für jeden Core blieb mit 256 KByte unverändert. Insgesamt kommt ein SNB-E auf 2,27 Milliarden Transistoren, die sich auf ein Die von 20,8 x 20,9 Millimetern verteilen. Gefertigt wird er weiterhin in 32 Nanometern Strukturbreite.
Der große L3-Cache sorgt aber auch dafür, dass der vierte Speicherkanal sich mit Anwendungen ebenso wenig auswirkt wie es der dritte beim Core i7 900 getan hat. Mit synthetischen Benchmarks wie Sandra lässt sich zwar eine hohe Speicherbandbreite messen, in der Praxis hat das jedoch nur höchst selten Vorteile. Wir haben nach Abweichungen von ein bis zwei Prozent, die auch noch im Rahmen der Messgenauigkeit liegen, auf Tests mit unterschiedlich vielen Speicherkanälen verzichtet und alle vier mit je 2 GByte DDR3-Speicher mit effektiv 1.333 MHz bestückt.
Im Sandy Bridge-E steckt auch ein neuer Root-Complex für PCI Express. Eigentlich beherrscht dieser auch PCIe 3.0, nur darf Intel das nicht so nennen. Das Unternehmen erklärte auf der Vorstellung der neuen Plattform in München, dass es nach den Regeln der PCI-SIG – dieses Gremium wacht über den Standard – noch nicht genügend Geräte gibt, mit denen getestet werden konnte.
Da also noch kaum Steckkarten für PCI-Express 3.0 existieren, kann Intel die Marke nicht verwenden. Der Chiphersteller zeigt sich jedoch zuversichtlich, dass insbesondere kommende Grafikkarten mit der neuen 8 GT/s schnellen Schnittstelle auch mit einem Core i7-3000 funktionieren. Das klingt nicht übertrieben, denn die Kartenhersteller können derzeit auch nur mit Intels neuer Plattform testen.
Mainboardhersteller wie Asus formulieren ob dieses Henne-Ei-Problems auch noch vorsichtig: So steht auf der Verpackung des X79-Mainboards P9X79 Pro auch "PCIe 3.0 Ready" .
40 neue PCIe-Lanes und ein trickreicher Sockel
Dass der Core i7-3960X aus der Serverwelt stammt, lässt sich auch an den 40 PCI-Express-Lanes erkennen, die der Prozessor selbst zur Verfügung stellt. Bei professionellen Rechnern werden darüber mehrere Netzwerkschnittstellen oder Speichersysteme angebunden. Bei Intels Extreme-Plattform sind je 16 Lanes für zwei Grafiksteckplätze vorgesehen und noch einmal 8 für einen dritten. Damit lassen sich nun auch ohne PCIe-Multiplexer drei Grafikkarten schnell genug ansteuern.
Folglich hat sich Intel auch um eine kostenpflichtige Lizenzierung von Nvidias SLI und auch AMDs Crossfire bemüht. Im Einzelfall muss diese Lizenzen aber der Mainboardhersteller bezahlen. Ein Blick auf die Logos von SLI und Crossfire auf der Verpackung oder besser noch auf die Webseiten lohnt sich also.
Das gilt auch für die Aufteilung der weiteren acht Lanes, die der X79-Chipsatz zur Verfügung stellt. Mindestens eine braucht alleine noch ein Controller für Gigabit-Ethernet, auch wenn Intels Blockdiagramm des X79 das nicht deutlich zeigt. Das Unternehmen erklärte aber auf Nachfrage, dass auch bei seinem Mainboard DX79SI der Ethernet-Baustein so angebunden ist.
Mainboards, die vier x16-Slots besitzen, können diese also ohne Zusatzbausteine nicht mit der vollen Bandbreite jedes Steckplatzes betreiben. In der Regel ist das auf dem Board selbst aber aufgedruckt, es gibt auch x16-Slots, die nur von vier PCIe-Lanes angesteuert werden. Aber selbst moderne SSDs für diese Steckplätze nutzen selten mehr als vier Lanes. Bei Karten, die mehr Bandbreite benötigen, sollte der Anwender aber die genaue Beschaltung der Slots beim Mainboardhersteller erfragen.
Ein genauer Blick in die Anleitung lohnt auch für erfahrene PC-Selbstbauer, wenn sie zum ersten Mal einen Prozessor in den neuen Sockel LGA 2011 einbauen wollen. Er besitzt nämlich nicht einen, sondern zwei Hebel zum Schließen. Diese müssen beim Ein- wie beim Ausbau einer CPU in der richtigen Reihenfolge betätigt werden. Der beim Öffnen zuerst zu bewegende Hebel darf zudem nur um 35 Grad aufgeklappt werden, danach gibt es einen spürbaren Widerstand. Das ist so kompliziert wie es klingt, und daher erklärt Intel den Vorgang auch in einem Video.
Wasserkühlung und sogar USB 3.0
Wenn auf einem Mainboard mit einer Intel-CPU USB-3.0-Ports zu finden sind, stammen sie von einem Zusatzchip. Integration in den Chipsatz " Panther Point " ist erst mit der 2012 vorgesehenen Architektur Ivy Bridge vorgesehen. Auf dem DX79SI, Intels Referenzboard für Sandy Bridge-E, sitzen gleich zwei der bekannten Controller von NEC/Renesas – allerdings ohne diese Firmenbezeichnung. Zwei Ports sitzen an der Slotblende, zwei weitere gibt es nur als Pfostenstecker für Anschlüsse im PC-Gehäuse. Die nötigen Kabel muss das Gehäuse mitbringen, Intel liefert sie nicht mit.
Ebenso ist bei der Boxed-Version eines Core i7-3000 auch kein CPU-Kühler mehr im Lieferumfang. Intels Erfahrungen zufolge trauten die meisten Technikfans den Kühlern des Chipherstellers nicht allzu viel zu und ersetzten sie durch andere. Dennoch bietet Intel selbst zwei Kühlungslösungen an.
Das größere Modell "Wasserkühlung" zu nennen, geht eigentlich an der Sache vorbei, denn das Kühlmittel ist Propylenglycol. Die auch als Lebensmittelzusatzstoff erlaubte Flüssigkeit steckt auch in manchen Heatpipes, und wird in dem Intel-Gerät mit Namen RTS2011LC über eine Pumpe im Kühlkörper bewegt.
Für die, denen das bekannt vorkommt: Es handelt sich um die gleiche Lösung von Asetek(öffnet im neuen Fenster) , die auch AMD für seine FX-CPUs vertreibt . Mit verschiedenen Radiatoren ist das Design auch von anderen Anbietern wie Antec oder Corsair erhältlich. Solche vorgefüllten Wasserkühlungen arbeiten jahrelang wartungsfrei und sind recht unkompliziert zu installieren. Der Radiator und sein Lüfter kommen an die Stelle eines Gehäuselüfters.
Im Falle von Intels Lösung ist das aber nur einfach, wenn der Nutzer sich nicht an die Ikea-artige Bedienungsanleitung hält, die nur aus Bildern besteht. Das Zusammenpuzzeln der Halterungen für die Sockel LGA 1155, 1156 und 1366 – für alle liegt Material bei – ist besonders kompliziert, im Falle des LGA 2011 lauern gleich mehrere Fallen.
Vor allem ist dringend davon abzuraten, den Kühler wie abgebildet durch Drehen und Drücken wie bei einem Schraubverschluss anzubringen. Sowohl der Kupferboden als auch der Heatspreader der CPU können so leicht beschädigt werden. Besser ist es, den Kühler mit der einen Hand in der Halteklammer zu halten und beides dann zunächst mit einer Schraube zu fixieren. Dabei werden beim LGA 2011 die kürzeren der mitgelieferten Schrauben benötigt, sie sind so bemessen, dass sie den genau bemessenen Anpressdruck erreichen, wenn sie mit der Hand festgezogen sind.
Da mehrere andere bestellte LGA-2011-Kühler nicht rechtzeitig eingetroffen sind, haben wir den Test auch mit Intels Wasserkühlung durchgeführt. Der Core i7-3960X läuft aber auch mit Luftkühlung stabil, Intel will dafür später einen rund 20 US-Dollar teuren Kühler anbieten, der aber nur die TDP von 130 Watt abführen kann. Der RTS2011LC soll ab 85 US-Dollar kosten.
Beim Einsatz der Wasserkühlung ist wie bei allen solchen Lösungen zu beachten, dass Spannungswandler, Chipsatz und Speichermodule damit nicht gekühlt werden. Ein Gehäuselüfter, der in das Chassis bläst, ist also notwendig. Das gilt vor allem, weil anders als bei anderen Geräten bei X79-Boards auf zwei Seiten der CPU Speichermodule sitzen, was den Luftzug behindert.
Mainboards Intel DX79SI und Asus P9X79 Pro
Intel bietet, anders als bei anderen Highend-Plattformen, diesmal nur ein Mainboard an. Unter dem Codenamen Siler wurde das DX79SI entwickelt. Es ist wie bei allen Extreme-Boards der vergangenen Jahre mit einem Totenkopf verziert – dieser ist aber nicht beleuchtet wie früher. Mit drei PCIe-X16-Slots bietet das Gerät auch weniger als das Asus P9X79 Pro, das billiger werden dürfte. Die endgültigen Preise waren vor Ablauf der Sperrfrist noch nicht bekannt.
In anderen Punkten ist das Intel-Board aber sinnvoll ausgestattet. Obwohl Intel dem betagten PCI-Slot eigentlich schon abschwören wollte, ist ein solcher Steckplatz vorhanden. Viele ältere Audio- und Videokarten und auch spezielle POST-Boards für Entwickler und Übertakter bleiben so nutzbar. Die grundlegenden POST-Codes zeigt das Intel-Board wie gehabt selbst an.
Praktisch ist bei den Intel-Boards auch der "Back to Bios"-Schalter, der das Bios direkt nach dem Anschalten mit sicheren Einstellungen aufruft. Das ist vor allem beim Übertakten hilfreich. Für solche Experimente bietet das DX79SI auch Dutzende von Einstellungen, das Bios muss aber klassisch per Tastatur bedient werden.
Asus setzt hier schon auf ein UEFI-Bios mit Mausbedienung, was aber gewöhnungsbedürftig ist. Ein UEFI-Betriebssystem kann zwar auch das Intel-Board booten, nur seine Bedienung kommt noch ohne grafische Oberfläche aus.
Für effiziente Workstations sind die meist nicht voll auf Overclocking getrimmten Intel-Mainboards beliebt, und das hat einen guten Grund: Sie sind sehr sparsam. Mit einer passiv gekühlten Radeon HD 6450, 8 GByte RAM (4x2) einer SSD und einem 850-Watt-Netzteil kam das DX79SI bei ruhendem Windows-Desktop auf nur 56 Watt Leistungsaufnahme. Das sind gegenüber der Plattform mit einem Core i7-2600K nicht einmal 10 Watt mehr für die beiden zusätzlichen Kerne und den großen L3-Cache.
Auch unter Ausnutzung aller Sparoptionen, die das Asus-Bios ohne Verlust an Rechenleistung bietet, war das P9X79 Pro mit gleichen Komponenten nicht unter 68 Watt zu bekommen – hier gibt es offenbar noch Spielraum im Bios, das bei neuen Plattformen nie ausgereift ist. Stabil liefen aber beide Mainboards.
Auch im Standby-Modus (ACPI S3) war das Asus-Board mit 9,8 Watt sehr stromhungrig, das Intel-Mainboard ist hier trotz des starken Netzteils mit 2,3 Watt ebenfalls wesentlich effizienter. Auch bei diesem Board gibt es aber noch einen Bug beim Stromsparen: Die Option "Deep S4/S5", die eigentlich nur beim Herunterfahren greifen sollte, weckte auch den Standby-Modus S3 reproduzierbar wieder auf. Ebenso braucht das DX79SI zum Booten über 20 Sekunden länger, wenn an den SATA-Ports für 6GBit/s ein Bootlaufwerk hängt, das nur 3 GBit/s unterstützt. Sonst startet es 18 Sekunden nach Drücken des Netzschalters, ebenso schnell ist das Asus-Board.
Neben diesen beiden Geräten soll es laut Intel von den Unternehmen Asus, Gigabyte, MSI, Asrock, ECS, Foxconn, und Biostar noch 25 andere X79-Mainboards geben, die nach und nach erscheinen. Die Preise dürften sich nach ersten Angaben stets oberhalb von 170 Euro bewegen, besonders gut ausgestattete Mainboards für Intels Highend-Plattform kosten erfahrungsgemäß auch schon mal das Doppelte. Alle X79-Mainboards unterstützen Intels SSD-Caching .
Schwer zu fassender Turbo-Boost
Mit beiden Mainboards zeigte der Core i7-3960X ein Verhalten, das wir seit der Einführung des Turbo-Boost Ende 2008 nicht beobachten konnten. Sowohl die Beta 2 des Programms CPU-Z 1.58.8 als auch Intels Turbo-Boost-Monitor zeigten unter Last schwankende Werte an.
Intels Datenblättern zufolge beträgt bei Belastung eines Kerns der maximale Takt 3,9 GHz, haben alle 6 Kerne und die 6 Hyperthreading-Instanzen zu tun, sind es 3,6 GHz. Selbst mit Programmen, die jedes Quäntchen Rechenleistung aus der CPU kitzeln, wie Cinebench R11.5 schlug der Turbo häufig um eine Stufe nach oben aus, die Programme zeigten also 3,7 GHz an.
Wurde ebenfalls mit Cinebench nur ein Kern belastet, wurden die 3,9 GHz kaum erreicht. Die dabei erzielten Werte des Benchmarks streuten aber nicht stärker als von diesem Programm gewohnt, das thermische Verhalten des Prozessors war also reproduzierbar.
Ingenieure von Intel konnten diese Ergebnisse nachvollziehen und erklärten dazu folgendes: Die aktuellen Programme kommen mit dem Aktualisieren ihrer Frequenzanzeige durcheinander, da sie ja stets die Durchschnittsfrequenz aller Kerne anzeigen wollen. Das können andere Tools wie Intel neues "Extreme Tuning Utility" XTU zwar besser, aber auch da bleibt das Bild nicht klar erkennbar.
Intel zufolge überwacht ein Sandy Bridge-E die thermischen und elektrischen Parameter alle 10 Millisekunden. Wenn dabei festgestellt wird, dass ein Kern gerade nichts zu tun hat, wird sofort wieder eine Turbo-Stufe freigegeben. Bei 50 Prozent mehr Kernen kann das auch 50 Prozent öfter vorkommen, so dass die Ausleseprogramme nicht mehr hinterherkommen.
In das thermische Budget der gesamten CPU fließt zudem auch der Speichercontroller ein. Außerhalb der bewerteten Messungen haben wir auch mit bis zu 8 DIMMs experimentiert, wobei sich eine Tendenz zeigte, dass der Turbo mit mehr Modulen immer seltener zum Zuge kam. Auch das konnte Intel nachvollziehen, ebenso die Ergebnisse: Rund 2 bis 3 Prozent Rechenleistung kann das im Extremfall kosten. Das gilt aber nur für Anwendungen wie Cinebench, welche die CPU voll auslasten.
In der Praxis kommen solche Szenarien nur selten vor, und wenn viel Speicher gebraucht wird, dann um den Rechner vom Nutzen der Auslagerungsdatei abzuhalten – denn das würde noch viel mehr bremsen.
56 GByte RAM in der Praxis
Bei acht DIMM-Slots und Modulen von 8 GByte wären 64 GByte RAM machbar – wenn denn auch acht der teuren Speicherriegel zu bekommen gewesen wären. Adata konnte von seinen Low-Voltage-DIMMs mit 1,35 Volt immerhin vier auftreiben, Alternate stellte ein weiteres Pärchen. Zwei weitere DIMMs aus Kingstons HyperX-Serie mit je 4 GByte brachten die Testplattform auf dem DX79SI immerhin auf 56 GByte.
Sowohl das Intel- als auch das Asus-Board liefen mit dieser Speichermenge stabil, allerdings auch schon ab drei der 8-GByte-Module nur bei einer Speicherspannung von 1,5 Volt. Eigentlich sind die Adata-DIMMs nach DDR3L spezifiziert, und zwei davon arbeiteten in den Boards auch mit 1,35 Volt. Nach Angaben des Speicherherstellers vertragen sie aber problemlos auch 1,5 Volt über längere Zeit.
Auch die Mischbestückung mit Adata- und Kingston-Modulen machte keine Probleme, solange die Timings und die Spannung im Bios von Hand gesetzt wurden. Das Bios des DX79SI und die Funktion MemOK von Asus kennen zwar auch automatische Werte, unterfordern die Speicher dabei aber je nachdem, welches Modul zuerst erkannt wird. Ziel der Experimente war vor allem auch herauszufinden, ob sich die acht Slots der Extreme-Plattform voll nutzen lassen, und das funktioniert mit etwas Handarbeit. Mit PC Mark Vantage x64 lief der Aufbau stundenlang absturzfrei, auch mit verschiedenen Speicherkonfigurationen.
Da unsere Benchmarks auch zur Laufzeit nie mehr als 2 GByte belegen – wozu noch der von Windows genutzte Speicher kommt – profitieren sie nicht von solchen Speichermengen. Wir haben deshalb die bewerteten Messungen mit 4 x 2 GByte durchgeführt. Das nutzt alle Speicherkanäle und belastet auch den Speichercontroller und damit das thermische Budget des Prozessors.
Mit den 8-GByte-DIMMs bei 1,5 Volt erhöhte sich die Leistungsaufnahme des Systems bei ruhendem Windows-Desktop mit jedem Modul um rund ein Watt, bei 1,35 Volt – was nur mit 2 Riegeln funktionierte – ergaben sich keine reproduzierbaren Einsparungen.
Anhand dieser Ergebnisse erscheint es reizvoll, aus einem Core i7-3000 eine Workstation mit viel Speicher zu bauen. Solche Rechner kosten durch billigere Mainboards und CPUs viel weniger als die klassischen Xeon-Maschinen, die Intel für Workstations vorsieht.
Das hat aber einen Haken: ECC-Speicher unterstützen die Sandy Bridge-E nicht, obwohl das Mainboard das nach Angaben von Intel beherrscht. Wo hier der Unterschied liegt, wo doch der Speichercontroller in der CPU steckt, war nicht herauszufinden. Sobald aber die noch 2011 erwarteten Xeons mit Codenamen Sandy Bridge-EP erscheinen, sollen sie Intel zufolge auch in den X79-Boards laufen.
Beim Gedanken an viel Speicher gilt es auch zu beachten, dass Windows 7 auch bei den 64-Bit-Ausgaben erst ab der Version Professional theoretische 192 GByte unterstützt, Home Premium ist auf 16 GByte limitiert, und Home Basic auf 8 GByte. Aber die kleinen Versionen dürften auf einem 1.000-Dollar-Prozessor ohnehin nicht zum Einsatz kommen.
Intel will nach dem Marktstart eine Liste von kompatiblen Speichermodulen vorlegen, in der vorläufigen Version finden sich alle namhaften Hersteller. Nur Corsair, G.Skill, Kingston und Patriot wollen aber die neuen Speicherprofile nach XMP 1.3 mit effektiv bis zu 1.600 MHz unterstützen, was dann aber nur noch mit vier Modulen funktioniert. Mit vier Kingston-Modulen, noch ohne XMP 1.3, klappte das bei 1.65 Volt aber auch mit manuellen Einstellungen.
Testsysteme und Verfahren
Wir testen für die Benchmarks ein Engineering-Sample des Core i7-3960X auf dem Intel-Mainboard DX79SI (Siler) bei Standardtakten und mit 4 x 2 GByte DDR3-Speicher mit Timings von 8-8-8-24 bei 1,5 Volt.
Außer Prozessor, Mainboard und Kühler waren für jeden Test alle 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 11.10 in der 64-Bit-Version zum Einsatz, als Netzteil das Dark Power Pro von Bequiet mit 850 Watt.
Dabei verwenden wir die Benchmarksuite der Sandy-Bridge-Messungen komplett unter Windows 7 Ultimate in der 64-Bit-Version. Da unser Benchmark-Parcours gerade überarbeitet wird, sind nicht in allen Diagrammen alle Prozessoren enthalten.
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, der FX-8150 lief im Crosshair V Formula.
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 und Hexa-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. Als Vergleich mit älteren Vierkernern unter 3 GHz haben wir den ebenfalls ausgelaufenen Q9400 mit 2,66 GHz vermessen.
Synthetische Benchmarks
Cinebench R11.5 x64 von Maxon basiert auf der Rendering-Anwendung Cinema4D und lastet laut Angaben des Herstellers bis zu 64 Threads Kerne voll aus. Auch die zwölf virtuellen Kerne eines 3960X kommen so auch nach kurzer Zeit auf 100 Prozent Last. Dabei skaliert der Prozessor sogar mehr, als die 50 Prozent mehr Kerne erwarten lassen – der große L3-Cache ist offenbar die Ursache.
Ein anderes Bild zeigt sich auch beim älteren Cinebench R10 in der 32-Bit-Version, zu dem zahlreiche Vergleichswerte existieren: Hier kann der Sandy Bridge-E nicht 50 Prozent schneller sein, weil das Programm die Threads zu langsam startet. Daher ist das Rendering bei Version 11.5 in Kästchen, nicht in Zeilen aufgeteilt. Diese lassen sich unabhängiger vom Gesamtbild berechnen.
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. Der große L3-Cache verschafft dem 3960X den Sieg, auch gegenüber dem fast gleich schnell getakteten 2600K.
Wie der neuere Cinebench verhält sich der ältere 3DMark Vantage in seinem CPU-Test: Wieder legt der 3960X gegenüber dem 2600K um über 50 Prozent zu. 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.
Insgesamt sind aber die Vorteile gegenüber dem 980X oder auch einem nicht vermessenen, weil nur 2 Prozent höher getakteten, 990X bei Multi-Threading-Anwendungen nicht groß genug, um einen Wechsel der Plattform zu rechtfertigen. Das ist nur relevant, wenn die größere Speichermenge und vor allem die geringere Leistungsaufnahme eine Rolle spielen.
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. Da hier aber nie alle 12 virtuellen Kerne von Intels Sechskern-CPUs ausgelastet sind, kann auch der Core i7-3960X sich nicht so absetzen wie bei reinen Rechenanwendungen: Nur knapp 13 Prozent schneller als ein 2600K ist er.
Etwas besser skaliert Intels neue Highend-CPU 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. Tests mit weiteren Spielen finden sich bei unseren Kollegen von PC Games Hardware(öffnet im neuen Fenster) .
Medienbearbeitung und Kompression
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 einer WMV-Datei mit 720p verpackt, die so auch auf einer Xbox 360 läuft.
Dabei kann der 3960X nur rund 20 Prozent schneller arbeiten als ein 2600K, denn der Movie Maker lastet die Kerne nie voll aus. Das ist auch bei mancher professionellen Software so. Wir haben zum Test erstmals auch Adobes neues Photoshop Lightroom 3.5 in der 64-Bit-Version herangezogen. Damit wurden 257 RAW-Dateien ins TIFF-Format mit LZW-Kompression konvertiert – eine alltägliche Aufgabe, wenn Fotos in einem plattformübergreifenden Format weitergegeben oder archiviert werden sollen.
Nach Dutzenden Durchläufen mit und ohne Neustarts auf verschiedenen Plattformen zeigte sich auf verschiedenen Systemen das gleiche Bild: Lightroom belastet zwar alle 12 virtuellen Kerne des 3960X. Das tut das Programm aber so ungleichmäßig, dass der Prozessor nie höhere Turbo-Stufen als 3.6 GHz erreichen kann. Sinnvoller wäre es hier wohl, weniger Threads zu starten, damit der Turbo öfter hochschalten kann. Als Resultat liegen alle getesteten Prozessoren so eng beisammen, dass sich die Sechskerner für diese Aufgabe schlicht nicht lohnen.
Weniger gut in Threads aufgeteilt ist das ältere Nikon Capture NX, mit dem wir dieselbe Aufgabe durchführen. Auch dabei liegen die CPUs eng beisammen, weil sich die Software ständig selbst im Weg zu stehen scheint.
Die gleichen RAW-Dateien wie beim Konvertierungstest muss Winrar 3.9 in der 64-Bit-Version mit normaler Kompressionsstufe in ein RAR-Archiv verpacken. Seit dieser Version ist der Komprimierer gut in Threads aufgeteilt, die er auch gleichmäßig auslastet. Immerhin 13 Prozent schneller ist der 3960X als der 2600K.
Leistungsaufnahme
Um auszuloten, wie sparsam die Plattformen sein können, haben wir die 4870-X2-Karte durch eine Radeon HD 6450 ersetzt, die für den Windows-Desktop nur 7 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 effizient sind angesichts der Rechenleistung die Sandy Bridges, die schnellen Core i7-900 sind und bleiben vor allem durch den X58-Chipsatz aber Stromverschwender. Das gilt nicht für den 3960X, der trotz seiner zwei zusätzlichen Kerne und des größeren L3-Cache nur acht Watt mehr Leistung aufnimmt. Gegenüber einer sonst gleichen Plattform mit dem 980X halbiert sich der Energiebedarf fast.
Bei voller CPU-Last mit Cinebench R10 ist der 3960X aber nur noch 34 Watt sparsamer als ein 980X, hier schlägt sich vor allem der Energiebedarf des größeren L3-Caches nieder. Für über 50 Prozent mehr Rechenleistung sind auch über 50 Prozent mehr Strom nötig.
Des relativiert sich, wenn der Prozessor zwar gut zu tun hat, aber nicht ständig voll ausgelastet ist. Bei Windows Live Movie Maker ist der 3960X durchweg sparsamer als der 990X, und benötigt nur 28 Prozent mehr Energie als ein 2600K.
Fazit
Dass Intel es geschafft hat, aus einer Server-CPU eine bei geringer Last so sparsame Highend-Plattform für Desktop-PCs zu machen, ist beeindruckend. Dennoch bringen sechs Kerne und 12 Threads immer noch nur für die wenigsten Anwendungen handfeste Vorteile.
Für Alltagsaufgaben und Spiele sind die Dual- und Quad-Cores mit Sandy-Bridge-Architektur die bessere Wahl. Noch günstiger geht es mit AMDs Prozessoren. Und mit den Kinderkrankheiten einer neuen Plattform wie nicht funktionierenden Bios-Optionen gilt es vorerst auch zu leben.
Trotzdem ist der Sandy Bridge-E nicht nur ein Technikspielzeug für Übertakter. Eine sauber aufgebaute Workstation mit 32 GByte Speicher lässt sich so günstig wie nie bauen, denn: acht Speicherslots für DDR3 auf einem bezahlbaren Mainboard gab es bisher nicht. Diese Speichermenge ist auch von Markenherstellern derzeit schon für 140 Euro zu haben. Wer noch mehr braucht, muss für 8-GByte-Module viel mehr bezahlen. Den vollen Ausbau von 64 GByte gibt es erst ab rund 1.300 Euro.
Dass Intel weiterhin seinen Desktop-CPUs die Nutzung von ECC-Speicher vorenthält, ist gerade bei der neuen Plattform ärgerlich. Kann darauf verzichtet werden, erscheint für die Verwendung als Workstation-CPU der 500-Euro-Prozessor Core i7-3930K attraktiver, der 3960X bleibt mit seinen rund 1.000 Euro betuchten Tuning-Fans vorenthalten.
Nachtrag vom 14. November 2011, 11:30 Uhr:
Die ersten Listungen bei deutschen Hardwareversendern weisen für die X79-Mainboards Preise von im Schnitt über 200 Euro aus. Das getestete P9X79 Pro ist mit rund 270 Euro sogar eines der teureren Boards – es wird aber immerhin oft als lieferbar ausgezeichnet. Das DX79SI von Intel ist ebenso teuer, bisher aber den Angeboten zufolge noch nicht verfügbar. Günstigere Boards bieten unter anderem ASRock mit dem X79 Extreme4-M für rund 185 Euro und Gigabyte mit dem GA-X79-UD3 für rund 200 Euro an.