Trinity A10-4600M im Test: Auch AMD-Notebooks laufen bis zu 7 Stunden lang
Bulldozer wird mobil – mit seinen neuen APUs, Codename "Trinity", hat AMD seine aktuelle Prozessorarchitektur erstmals mit einem Grafikkern auf einem Die vereint. Die Bulldozer-Kerne hat AMD dabei leicht überarbeitet, sie heißen nun Piledriver. Zuerst kommt das neue Konzept für Notebooks auf den Markt, HP hat bereits entsprechende Rechner angekündigt .
Im mobilen Segment werden die neuen Bausteine als Nachfolger der A-Serie ( Llano ) aus AMDs Sicht am dringendsten benötigt, denn das Segment der Notebooks wächst im professionellen wie im privaten Umfeld am stärksten. Hier konnte der Chiphersteller laut den letzten Marktzahlen von Mercury Intel im ersten Quartal 2012 sogar noch 0,1 Prozent abnehmen, dennoch kommt AMD nur auf 17,1 Prozent Marktanteil. Intel führt bei Notebooks unangefochten.
Das liegt vor allem an dem Vorurteil, dass Notebooks mit AMD-Prozessoren stets nur geringe Laufzeiten ermöglichten. Das war vor einigen Jahren – Stichwort Turion – noch der Fall, soll aber mit Trinity endlich in Vergessenheit geraten. Basierend auf der 32-Nanometer-Fertigung von Globalfoundries hat AMD den Chip von Grund auf neu entwickelt, wobei alle Elemente auf Stromsparen optimiert wurden.
Zwar kommen die Spitzenmodelle wie der hier getestete A10-4600M (4 Integer-Kerne, 2,3 bis 3,2 GHz) weiterhin mit einer TDP-Einstufung von 35 Watt auf den Markt, in der Praxis kann Trinity aber sehr viel sparsamer sein. Nur knapp über 1 Watt nimmt die APU laut AMD auf, wenn weder CPU noch GPU belastet sind. Die kleinsten Trinitys mit zwei Kernen gibt es auch mit 17 Watt TDP, damit will AMD die Ultrabooks kontern – HP nennt das Sleebook, AMDs Kategoriebezeichnung lautet Ultrathin.
Desktop-Trinitys erst später, FX-Piledriver im Herbst
Wegen der Konzentration auf den Notebookmarkt verschiebt AMD die Desktopversionen von Trinity. Sie werden als neue A-Serie für den Sockel FM2 erst ab Juni rund um die Messe Computex erscheinen, erst im August soll dann ein Nachfolger der FX-CPUs mit acht Integer-Kernen erscheinen. Auch für den Juni ist die Plattform "Brazos 2.0" geplant, sie ist für Netbooks und Einstiegsnotebooks vorgesehen.
Wir testen im Folgenden ein von AMD gestelltes Protoyp-System mit dem A10-4600M. Es ist eine Variante des von Dell bis 2011 vertriebenen 14-Zoll-Notebooks Vostro 3500. Wie der Chiphersteller betonte, wird dieser Rechner so nicht auf den Markt kommen, es handelt sich um ein sogenanntes "Whitebook", also eine Kleinserie rein für Test- und Entwicklungszwecke.
Trinity aus zwei Modulen und starker GPU
Bereits seit den ersten Llanos nennt AMD seine Chips mit integrierter Grafik APU, was für "accelerated processing unit" steht. Dabei werden, wie bei Intel seit Sandy Bridge, Prozessor- und Grafikteile auf einem Die vereint. Waren das bei Llano noch die recht alten K10-Kerne aus der Phenom-Generation, so hat AMD bei Trinity nun eine modernisierte Version der Architektur Bulldozer verwendet.
Dem prinzipiellen, stark auf Server ausgerichteten Konzept von Bulldozer sind die Entwickler treu geblieben. Das bedeutet, dass es statt vollwertiger, voneinander unabhängiger Kerne sogenannte Module gibt. Ein Modul enthält zwei Integer-Kerne, aber nur eine FPU- und SIMD-Einheit. Zwei der Module stellen sich dem Betriebssystem aber wie insgesamt vier Kerne dar.
Dieser für eine x86-CPU ungewöhnliche Ansatz führt dazu, dass auch ein vermeintlicher Quad-Core mit Bulldozer-Architektur bei stark multimedialastigen Anwendungen wie Spielen einen eingebauten Flaschenhals hat – es gibt trotz vier Integer-Kernen nur zwei FPUs und zwei Einheiten für MMX und SSE.
Die dafür vorgesehenen, stark parallelisierbaren Codeanteile soll nach AMDs Vorstellungen die GPU verarbeiten, und in diesem Bereich gibt es nach Jahren zögerlicher Entwicklungen bei den Softwareherstellern nun mehr Schwung. Neben klassischen Medienanwendungen wie den Paketen von Cyberlink und Arcsoft setzen immer mehr Hersteller professioneller Software auf GPU-Beschleunigung. Vor allem OpenCL spielt hier als plattformübergreifender Standard eine Rolle, Adobe setzt die offene Schnittstelle in der Creative Suite 6 (CS6) ein.
Daher opfert AMD auch rund die Hälfte des mit 246 Quadratmillimetern für einen Mobilchip sehr großen Dies von Trinity für die GPU. Es ist ein Vertreter der Radeon-HD-6000-Generation ( VLIW4 ) mit 384 Rechenwerken und acht ROPs. Die Ausstattung bewegt sich damit zwischen den Desktopserien Radeon HD 6600 und 6500, was trotz deren Einstiegscharakter die derzeit schnellste integrierte Grafik darstellt. AMD bezeichnet die Kerne trotz der älteren Generation als Radeon HD 7000.
Am Konzept des Shared-Memory, das alle integrierten GPUs bremst, kommt aber auch AMD nicht vorbei. Um diese Effekte abzumildern, ist nun, wie bei Intels Sandy Bridge, die Northbridge in einem Block integriert. Zwar gibt es getrennte Speichercontroller für CPU und GPU – bei Intel hilft dagegen ein Ringbus -, der GPU wurde aber eine Art Bypass gelegt. Der "Radeon Memory Bus" ist 256 Bit breit und kann von Zugriffen der CPU auf den Hauptspeicher unabhängig arbeiten.
CPU auf dem Niveau von günstigen Dual-Cores
Obwohl die Piledriver-Kerne einige Optimierungen für mehr Befehle pro Takt (IPC) besitzen, liegen sie immer noch hinter Intels mobilen Prozessoren weit zurück. Da AMD auch auf mehrfaches Nachfragen keine Preise für den im Testgerät steckenden A10-4600M nennt, haben wir ihn mit einer Sandy-Bridge-CPU der Mittelklasse von 2011 verglichen.
Dieser Core i5-2410M (2,3 bis 2,9 GHz, Dual-Core) kostet für PC-Hersteller rund 200 US-Dollar, ein ähnliches Preisniveau ist nach inoffiziellen Angaben auch für den A10-4600M (vier Integer-Kerne, 2,3 bis 3,2 GHz) zu erwarten. Diese APU ist das Spitzenmodell der Trinity-Serie. Zudem kann auch der Core i5-2410M, der ähnlich getaktet ist, vier Threads bearbeiten, nur eben durch sein Modulkonzept und nicht wie bei Intel durch Hyperthreading.
Bei den synthetischen Tests mit Cinebench R10 und R11.5 zeigt sich, dass die Piledriver-Kerne 20 bis 35 Prozent hinter gleich hoch getakteten Sandy-Bridge-Kernen zurückliegen. Mit dem moderneren Cinebench R11.5, der Threads schneller starten kann, ist der Abstand geringer. Wie schon Bulldozer braucht also auch Piledriver aktuelle Software.
Mit dem kaum in Threads aufgeteilten Test SuperPi Mod 1.5 XS zeigt sich, wie weit ältere Single-Thread-Software durch eine Bulldozer-Architektur gebremst werden kann. 3 Minuten und 9 Sekunden braucht das Trinity-Notebook für 4 Millionen Iterationen, der Intel-Rechner schafft das in einer Minute und 10 Sekunden und ist damit fast dreimal so schnell – das ist jedoch ein Spezialfall.
In der Praxis ist aber auch der A10-4600M schnell genug für Alltagsaufgaben auf einem Notebook. Das System fühlte sich beim Surfen, auch auf Flash-lastigen Webseiten sowie bei Installationsarbeiten und einfacher Bildbearbeitung nie wirklich träge an. Das liegt aber auch an der SSD (Samsung 830), die AMD in das Testgerät gesteckt hat.
Grafik schnell genug für mittlere Details
Da es sich bei AMDs Prototyp eher um ein Businessnotebook mit der für 14-Zoll-Display typischen Auflösung von 1.366 x 768 Pixeln handelt, stellt der Bildschirm beim Spielen keine allzu hohen Anforderungen an die GPU. Wir haben das mit einigen Stunden mit Crysis 2 , Rage und Skyrim ausprobiert. Schon bei mittleren Details in den Voreinstellungen der Spiele stiegen die Bildraten kaum über 20 FPS, was manuelle Anpassungen nötig machte.
Vor allem der Verzicht auf Anti-Aliasing brachte Besserung, insgesamt ergab sich jedoch ein guter Eindruck. An Hires-Texturen oder komplexe Schatten ist bei einem Notebook mit integrierter Grafik zwar nicht zu denken, aber für einige Stunden Spaß unterwegs reicht die Leistung aus. Das ist für das nur 2,2 Kilogramm schwere Gerät schon beachtlich.
Die hohe Leistung der integrierten Grafik belegen auch die synthetischen Benchmarks. Beim 3DMark Vantage (Performance, 1.280 x 720 Pixel) kommt das Trinity-System auf einen GPU-Score von 5.222 Punkten, der Kern HD Graphics 3000 (Sandy Bridge) erreicht nur 2.070 Punkte – AMD ist hier zweieinhalbmal so schnell.
Auch bei DirectX-11 unter besten Bedingungen gewinnt AMD. Das Trinity-Notebook kommt hier bei 3DMark 11 auf einen GPU-Score im Performance-Profil von 1.058 Punkten. Aus Neugierde haben wir Intels schnellste integrierte Grafik HD Graphics 4000 in der Desktop-CPU Core i7-3770K zum Vergleich vermessen. Sie erreicht 776 Punkte und ist damit ein Drittel langsamer als AMDs mobile APU.
3 bis 7 Stunden Laufzeit je nach Anwendung
Der Test Powermark von Futuremark dient zur Messung der Akkulaufzeit unter reproduzierbaren Bedingungen. Wir testen Notebooks mit dem voreingestellten Stromsparprofil, bei AMDs Testsystem gehört dazu auch eine Helligkeitsveränderung je nach Bildschirminhalt. Das ist in der Praxis, beispielsweise beim Scrollen in Webseiten oder PDFs, sehr störend, wirkt sich aber für die Benchmarks kaum aus, wie Vergleichsmessungen ergaben. Höchstens um 5 Prozent längere Laufzeit ließ sich damit per Powermark erzielen, so dass wir die Funktion im Vision Control Center (vergleichbar dem Catalyst Control Center bei Desktopgrafikkarten) abgeschaltet haben.
Gemessen wird jeweils mit voll geladenem Akku, bis nur noch 10 Prozent Kapazität übrig sind. Das reicht bei realer Nutzung noch für ein sauberes Herunterfahren plus etwas Reserve, wenn das Notebook etwa für einen Check der Mails nochmals genutzt werden muss. Powermarks Angaben in den Fenstern des Programms, die in der Bildergalerie wiedergegeben sind, weichen in der genutzten Kapazität dabei etwas ab, wir haben die tatsächlich verbleibende restliche Ladung nach jedem Test sofort überprüft, es wurden jedes Mal 90 Prozent genutzt.
Da AMD beim Design von Trinity so viel Wert aufs Stromsparen gelegt hat und die GPU der größte Verbraucher ist, schwankt die Akkulaufzeit je nach Anwendung stark. In der Suite "Productivity", die aus Mail, Surfen und Textverarbeitung mit einfacher Bildbearbeitung besteht, hielt das Notebook über 7 Stunden durch. Das war in mehreren Durchläufen reproduzierbar.
Zu beachten ist allerdings, dass stark CPU-lastige Anwendungen wie Flash-Videos dabei nicht vorkommen. Daher haben wir zusätzlich auch mehrere Durchläufe mit der Suite "Entertainment" von Powermark durchgeführt. Dabei kam das Trinity-Notebook mit seinem A10-4600M auf jeweils knapp drei Stunden. Das deckt sich auch mit praktischen Erfahrungen. Nach dem Durchlauf einer Blu-ray-Disc mit 92 Minuten Hauptfilm war der Akku noch zu 32 Prozent geladen.
Bei realem Gebrauch mit Surfen, gelegentlichen Flash-Videos, etwas Bildverarbeitung, E-Mail und dem Lesen von PDFs hielt das System von 100 bis 10 Prozent Ladung zwischen vier und fünf Stunden durch. Das sind zwar nicht die von Intel geforderten 5 Stunden Minimum, die ein Gerät mit der Marke Ultrabook erreichen muss – für ein 2,2 kg leichtes und kompaktes Notebook mit einem 54-Wattstunden-Akku sind das dennoch für die Praxis brauchbare Werte.
Wie sehr AMDs Testplattform aufs Stromsparen getrimmt ist, zeigen die Werte am Messgerät zur Leistungsaufnahme. Bei minimaler Helligkeit und ruhendem Windows-Desktop nimmt das Notebook nur 9,2 Watt auf, stehen CPU und GPU mit Cinebench R10 und Furmark unter Volllast sind es aber ganze 48 Watt. Das Display hat dabei noch den wenigsten Einfluss, auch bei voller Helligkeit braucht der Rechner in Ruhe nur 12,7 Watt. Die Laufzeittests mit Powermark haben wir wegen des sehr hellen Bildschirms mit der zweitgeringsten Helligkeitsstufe durchgeführt.
Es wäre wünschenswert, dass sich Dell noch einmal überlegt, ob es das Gerät doch in dieser Form auf den Markt bringt. Das matte 14-Zoll-Display mit TN-Panel hat zwar für Bildbearbeitung kaum brauchbare Farben und Kontraste, für alle anderen Anwendungen unterwegs und gelegentliche Spiele wäre das Gerät aber reizvoll.
Fazit
In der Rechenleistung der CPU liegt AMD noch immer weit hinter Intel zurück – dafür ist die Grafik bis zu zweieinhalbmal so schnell. In der für viele Notebookanwender wichtigsten Disziplin, der Akkulaufzeit, hat AMD aber so weit aufgeholt, dass auch Mobilrechner mit AMD-Prozessor nun konkurrenzfähig sind. Das gilt jedoch nur für die Einstiegs- und Mittelklasse, teurer kann der Chiphersteller seine Produkte angesichts der Rechenleistung nicht an die PC-Hersteller verkaufen.
Ob es so sinnvoll war, nur zwei Module – und damit vier Integer-Kerne – mit einer GPU zu koppeln, die fast die Hälfte des Chips einnimmt, muss sich langfristig zeigen. Zwar gibt es immer mehr Anwendungen, welche den Grafikkern auch zum Rechnen verwenden, bei Standardaufgaben hat der Anwender allerdings wenig davon. Das gilt auch für Intels Ivy Bridge, wo die Verbesserungen vor allem bei der GPU liegen . Weil die Integration der Grafik in den Prozessor aber nun nicht mehr die Ausnahme, sondern der Normalfall ist, werden sich die Softwarehersteller immer weiter daran anpassen müssen.
Da AMD für sein Niveau der Rechenleistung zwei Piledriver-Module braucht – und damit zwei FPU- und SIMD-Einheiten -, sind aber für die angekündigten 17-Watt-Modelle der Trinity-APUs keine allzu guten Leistungen zu erwarten. Hier kommt nur ein Modul zum Einsatz (zwei Integer-Kerne, eine FPU/SIMD), was Intels ULV-Dual-Cores deutlich unterlegen ist.
Die je nach Hersteller Sleekbook oder Ultrathin genannten besonders flachen Rechner, mit denen AMD Intels stark beworbene Ultrabooks kontern will, dürften deutlich langsamer als das Vorbild werden. Den PC-Herstellern bleibt nur, das durch schnelle SSDs und das Design der Geräte zu kaschieren.
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