Test: Intel Sandy Bridge Prozessor Core i7-2600K

Geschrieben von Nils Waldmann am 04.04.2011.

intel core i7 ivy bridge vs sandy bridge startbild

Hinter dem Codenamen „Sandy Bridge“ versteckt sich die aktuelle Intel Sandy Bridge Prozessorarchitektur auf Basis der 32 nm-Fertigung. Im Konkreten handelt es sich um den Nachfolger der unter der Bezeichnung „Westmere“ vertriebenen CPUs, welche ebenfalls als 32nm-Chips ausgeliefert wurden. Neben den Rechenkernen vereint Sandy Bridge zusätzlich einen Grafikkern sowie einen PCI-Controller auf einen Chip. Was die neuen Prozessoren sonst noch bieten klärt der folgende Artikel.

 

 

 

Überblick

Die Sandy Bridge Prozessoren sind die letzte Ausbaustufe im 32nm-Herstellungsverfahren der Nehalem Architektur. Bereits in diesem Jahr sollen die neuen Ivy Bridge Prozessoren folgen, die erstmal im 22nm-Fertigungsmaß hergestellt werden. Im Gegensatz zu den damaligen Clarkdale Prozessoren, welche die erste Generation von 32nm CPUs darstellten, haben die neuen Chips viele Vorteile: So haben Intel Sandy Bridge CPUs unter anderem die neue Turbo Boost 2.0 Technologie spendiert bekommen, die ein automatisches Übertakten der einzelnen Kerne ermöglicht. Auch kann erstmal die integrierte Grafikeinheit ihre Taktfrequenz der aktuellen Auslastung dynamisch anpassen. Wie auch bei der vorherigen Generation steht dieses Feature aber nur den Core i5 und Core i7 Prozessoren zur Verfügung, die Core i3-Reihe ist hiervon weiterhin ausgenommen.

 

Technik

Neben den Rechenkern und dem Grafikkern der HD 2000 bzw. 3000 Serie vereinen die neuen Prozessoren zusätzlich den Speichercontroller sowie das PCI-Express Hub in einem Chip. Zudem kann nun die gesamte Generation mit dem SSE4-Nachfolger „AVX“ umgehen, der eine stark beschleunigte Fließkommaberechnung bereitstellt und somit Anwendungen beschleunigt. Ehemals den Highend-Modellen vorbehalten und nun jedem Modell zugänglich ist der AES-NI-Befehlssatz, welcher hardwareseitige Verschlüsselungen mit dem AES-Standard ebenfalls stark beschleunigt. Des Weiteren bietet die „Intel Quick Sync Video Technology“ nun vollständige hardwareseitige Videoumwandlung- und Beschleunigung. Dabei werden jetzt auch H.264- und MPEG2-Streams unterstützt. Zu guter Letzt ermöglicht der Einsatz von „Intel InTru 3D“ nun das Abspielen von 3D-Blu-rays über HDMI 1.4.

Sandy-Bridge-Die-Map_001

 

Desktopprozessor Spezifikationen:

 

sandybridgei3

sandybridgei5

sandybridgei7

 Bezeichnung

Intel Core i3

Intel Core i5

Intel Core i7

 Intelligentes MultitaskingVierfaches MultitaskingVierfaches MultitaskingVierfaches bzw. Achtfaches Multitasking

 Integrierter Grafikchip (GPU)

Ja 

Ja 

Ja 

 Kerne / Threads

 2 / 4

 4 / 4

4 / 8

 DDR 3 Geschwindigkeit

1333 MHz

 1333 MHz

 1333 MHz

 Hyperthreading

 Ja

Ja

Ja

Virtualisierungs Technologie

 Ja

Ja

Ja

 Grafikkern

 HD 2000

HD 2000 / 3000

HD 2000 / 3000

 H.264 & MPEG2 Encodierung

Ja

Ja

Ja

 TDP

35 – 65 Watt

 45- 95 Watt

 65 – 95 Watt

 

Info zum Chipsatz

Der P67-Chipsatz kann mit allen Prozessoren umgehen, die den Sockel 1155 verwenden. Aktuell werden somit nur die 32-nm-Prozessoren mit dem Codenamen Sandy Bridge unterstützt. Zukünftig sollen aber auch die im 22nm-Verfahren hergestellten CPUs mit der Bezeichnung Ivy Bridge auf dem Sockel 1155 ihren Platz finden.
Im Gegensatz zum H67-Chipsatz unterstützt der P67 die integrierte Grafikeinheit des Prozessors nicht, dementsprechend ist auch kein Videoausgang auf der Platine vorzufinden. Abhilfe soll der demnächst erscheinende Z68-Chipsatz schaffen, der die Vorteile beider genannten Chipsätze vereinen soll. Somit ist dann auch die Verwendung der integrierten Grafikeinheit ohne Probleme möglich.

  P67-blockdiagram H67-blockdiagram

Turbo Boost 2.0

Wie oben bereits erwähnt, ermöglicht die zweite Version der Turbo Boost Technologie noch genauere Anpassungen der CPU-Frequenz an die aktuelle Lastsituation. So steigert der Prozessor selbstständig seine Frequenz sofern die entsprechende Rechenleistung von einer Anwendung gefordert wird. Ist der Task erledigt, sinkt die Taktrate sofort wieder auf ihre Idle-Werte um Strom zu sparen und die Abwärme möglichst gering zu halten. Im Vergleich zur ersten Turbo Boost Technik ist in der zweiten Revision eine noch höhere Leistungssteigerung möglich, was bedeutet, dass einzelne Kerne noch stärker übertaktet werden können. So arbeitet beispielsweise ein Intel Core i7 2600K standardmäßig mit einem Takt von 3,4 GHz, kann seine Frequenz aber dank Turbo Boost 2.0  Technologie auf bis zu 3,8 GHz steigern. Dabei werden nicht alle der vier Kerne gleichermaßen übertaktet, denn nicht alle Anwendungen profitieren schon von vier Rechenkernen. Lastet eine Anwendung also nur einen Prozessorkern besonders stark aus, so sorgt Turbo-Boost 2.0 dafür, das die ungenutzte Leistung der übrigen Kerne an den verwendeten Kern in Form der genannten Takterhöhung weitergeleitet wird.

 

Kompatibilität

Leider ist beim Kauf einer Sandy Bridge CPU auch ein neues Mainboard von Nöten, da Intel für die neue Architektur auch einen neuen Sockel eingeführt hat. Dieser wurde auf den Namen LGA 1155 getauft und besitzt nun einen Pin weniger, als der Vorgänger LGA 1556. Damit Verwechslungen beim Einbau ausbleiben, hat Intel die Kerben der neuen Prozessorelemente dementsprechend abgeändert. So bleiben Beschädigungen an Prozessor und Mainboard durch versehentliches Vertauschen aus.

Asus P8P67 Deluxe

In Sachen Arbeitsspeicher setzten die zugehörigen Chipsätze der Intel 6er-Reihe laut Spezifikation weiter auf DDR3-Module mit einer Geschwindigkeit von 1333 MHz. Je nach Mainboard können hier aber natürlich auch schnellere RAMs verwendet werden, um die mehr Leistung für übertaktete Systeme bereitzustellen.

 

S-, T-, und K-Modelle

Bei den Modellen die ein „K“ in der Bezeichnung tragen handelt es sich um sogenannte „unlocked“ Prozessoren, das bedeutet, dass diese Modelle keinen festen Multiplikator besitzen. In Verbindung mit einer Platine mit P67-Chipsatz kann der Anwender den Multiplikator frei wählen. Das Übertakten ist somit noch leichter und flexibler möglich und weitere Komponenten wie beispielsweise der Arbeitsspeicher werden bei diesem Verfahren durch Leistungssteigerungen nicht belastet. Die Modelle der S- und T-Reihe hingegen verfügen über eine gesenkte Leistungsaufnahme und sollen besonders stromsparend ihren Dienst verrichten.

 

Unterschiede zwischen Core i3, Core  i5 und Core i7

Während die i5 und i7-Modelle auf die Turbo Technologie zurückgreifen können, bleibt dieses Feature den Core i3-Prozessoren verwehrt. Die Hyperthreading-Technologie hält unterdessen neben der Core i7-Serie nun auch auf dem Core i3 Einzug. Diese Technik führte Intel erstmals mit den Prozessoren der Pentium 4 Reihe ein, um den damaligen alleinigen Rechenkern, einen virtuellen Partner an die Seite zu stellen. Aus heutiger Sicht bedeutet das, dass die neuen Sandy Bridge Core-i3 und -i7 CPUs nun vier bzw. acht Threads besitzen, die für jegliche Rechenaufgaben zur Verfügung stehen. Die Prozessoren der Sandy Bridge-Generation tragen im Übrigen alle das gleiche Namensschema, damit man die einzelnen Modelle einfacher auseinander halten kann: Core iX-2XXX(S/T/K).

 

Integrierte Grafikeinheit Intel HD Graphics 2000/3000

Kamen bei den Clarkdale Prozessoren der Nehalem-Architektur noch zwei getrennte DIEs für CPU und GPU zum Einsatz, hat Intel bei der neuen Prozessorgeneration den Grafikchip im Hautp-DIE integriert. Das hat unter anderem zur Folge, dass nun die Turbo Boost 2.0 Technologie nun auch die Frequenz des Grafikkerns je nach Lastsituation regeln kann. Somit sollen bei fordernden 3D-Anwendungen bis zu 1.350 MHz GPU-Takt möglich sein (abhängig vom Prozessormodell). Über einen Grafikkern verfügen im Übrigen alle Modelle der Sandy Bridge Architektur.

Testsystem & Software

Der Leistungstest der Hauptplatine wurde unter Windows 7 Ultimate x64 durchgeführt. Dazu wurden verschiedenste Stresssituationen für den Prozessor simuliert. Als Vergleich wurde ein Lynfield-System mit P55 Chipsatz und Core i7-870 Prozessor heran gezogen. Beide Mainboards und Prozessoren konnten alle verfügbaren Ressourcen der Turbo Boost Technologie verwenden, um bei Bedarf mehr Leistung bereit zu stellen.

Asus P8P67 Deluxe Hardware

  • Prozessor: Intel Core i7-2600K 3,4 GHz (Sandy Bridge), Turbo Boost an, Hyperthreading aktiviert
  • Ram: 4096 MB ADATA Xtreme Series DDR3 1600 MHz CL 7-7-7-20
  • Systemlaufwerk: Intel X25-M G2 „Postville“ 80 GB
  • Mainboard: Intel DP55KG
  • Grafikkarte: HIS Radeon HD 6950
  • Betriebssystem: Windows 7 Ultimate x64
  • Netzteil: ADATA HM-1200 1200 Watt

 

Lynfield Hardware

  • Prozessor: Intel Core i7-870 GHz 2,93 GHz (Lynfield), Turbo Boost an, Hyperthreading aktiviert
  • Ram: 4096 MB ADATA Xtreme Series DDR3 1600 MHz CL 7-7-7-20
  • Systemlaufwerk: Intel X25-M G2 „Postville“ 80 GB
  • Mainboard: Asus P7P55D
  • Grafikkarte: HIS Radeon HD 6950
  • Betriebssystem: Windows 7 Ultimate x64
  • Netzteil: ADATA HM-1200 1200 Watt

Verwendete Software & Einstellungen

  • Future Mark 3DMark Vantage (1.0.2): Performance Setting, 1280×1024
  • SiSoftware Sandra Lite (2011.1.17.25)
  • WinRar x64 (3,93)
  • World in Conflict (1.0.0.0): Very High, 1280 x 1024
  • FarCry 2 Benchmark (1.0.0.1): 800×600, Performance: Very High, Quality: Low
  • DiVX Plus Converter (8.0.1.49): Standard Setting
  • x264 HD Benchmark (3.0)
  • TrueCrypt (7.0a): 100 MB Size, AES Encryption
  • Adobe Photo Shop Elements 8 (20090905.r.605812): 12 Bilder automatisch nachbearbeiten (Dateigrößen ~2 – 5 MB)

Auf den ersten Diagrammen der Leistungstests haben wir alle synthetischen und theoretischen Benchmarkergebnisse zusammen gefasst. Diese Tests kitzeln das theretische Maximum aus dem Prozessor und Mainboard heraus.

Benchmarks

Diagramm Sandy Bridge 1

Der zweite Teil des Leistungstest besteht aus den eher praxisbezogenen Bechmarks, die wiederspiegeln, wie das System unter alltäglichen Bedingungen performt. Dabei geht es um das Umwandeln von Videos oder zum Beispiel das Nachbearbeiten von Bildern. Aber auch Spiele stellen heute große Anforderungen an Prozessor und Hauptplatine.

 Diagramm Sandy Bridge 2

 

Diagramm Sandy Bridge 3

Fazit

Nach dem durchgeführten Leistungstest lässt sich eine deutliche Steigerung der Performance im Gegensatz zum Vorgänger der Lynfield-Generation feststellen. Dabei ist zu beachten, dass die beiden Testplattformen mitunter verschiedenen Taktraten aufgewiesen haben. Der Vorsprung der Sandy Bridge-CPU ist aber vor allem beim Umwandeln von Multimediadateien, wie Musik und Videos, oder dem Ver- oder Entschlüsseln von AES-Containern nicht von der Hand zu weisen. Durch den unglücklichen Start der Plattform mögen einige Nutzer nun ein schlechtes Gefühl beim Kauf einer Intel-Plattform verspüren. Da aber bereits korrigierte Mainboards (Chipsätze) bereitstehen, lohnt der Umstieg auf „Sandy Bridge“ in jedem Fall, sollte man viel im multimedialen Bereich tätig sein oder öfter fordernde Spiele ausführen. Zudem wurden viele wichtige Kerntechnologien wie Turbo Boost und der integrierte Grafikchip weiterentwickelt und machen die Prozessoren so noch ein Stückchen besser.

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Nils Waldmann

Nils Waldmann

...ist seit über 10 Jahren bei Allround-PC.com und als Redakteur und technischer Leiter tätig. In seiner Freizeit bastelt und konstruiert Nils gerne flugfähige Modelle oder fotografiert und filmt auf Motorsportevents. Im "echten Leben" studierter Wirtschaftsingenieur und Qualitätsmanager.

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