Test

Neue CPU-Generation Core i5 und i7 von Intel unter der Lupe

10.09.2009 von Florian Klein
Knapp ein Jahr nach den teuren "Core-i7"-CPUs für den Sockel 1366 bringt Intel die Technik in erschwingliche Preisregionen - unsere Schwesterpublikation Gametsar testet die "Core-i5"- und Core-i7-Prozessoren für den neuen Sockel "1156".

Knapp ein Jahr nach den teuren "Core-i7"-CPUs für den Sockel 1366 bringt Intel die Technik in erschwingliche Preisregionen - unsere Schwesterpublikation Gametsar testet die "Core-i5"- und Core-i7-Prozessoren für den neuen Sockel "1156".

Von Florian Klein, Gamestar

Testbericht

Im November vergangenen Jahres veröffentlichte Intel die ersten Core-i7-Prozessoren mit Nehalem-Mikroarchitektur als Nachfolger für die beliebten Core-2-Prozessoren. Allerdings machten die hohen Systempreise ein Aufrüsten für die meisten Spieler uninteressant. Für ein Core-i7-System sind nämlich mindestens 200 Euro teure X58-Mainboards sowie damals noch extrem kostspieliger DDR3-Arbeitsspeicher nötig. Zwar rechnen die Core-i7-CPUs in Multimediaanwendungen merklich schneller als der Core 2, in Spielen liegen sie bei gleicher Kernanzahl und gleichem Rechentakt aber nur leicht über dem Leistungsniveau der Core-2-Vorgänger.

Nun kommen aber günstigere Core-i5- und i7-Prozessoren mit Nehalem-Innenleben auf den Markt, die allerdings einen neuen Sockel benötigen. Diese »Sockel 1156« genannte Fassung finden Sie auf Mainboards mit Intel-P55-Chipsatz (etwa 100 Euro). Da DDR3-RAM mittlerweile nur noch wenig teurer als DDR2-Speicher ist, wird ein Core-i5- oder i7-PC so auch für preisbewusste Spieler interessant.
Wir haben die ersten der ab heute erhältlichen Core-i5- und i7-Prozessoren ausführlich unter die Lupe genommen und verraten, was sich unter deren Heat Spreader verbirgt. In den Spiele-Benchmarks müssen sich die Neulinge Core i7 870 (2,93 GHz, 550 Euro), Core i7 860 (2,8 GHz, 280 Euro) sowie Core i5 750 (2,67 GHz, 180 Euro) nicht nur gegen die Sockel-1366-Vettern sondern auch gegen die Core-2-Vorgänger und AMDs starken Phenom II behaupten.

Modell

Takt

HT

Turbo

QPI/DMI

RAM-Interface

Sockel

Preis

Core i7 965 XE

3,2 GHz

ja

2 Stufen

6,4 GT/s

Triple-Channel DDR3-1600

1366

850 Euro

Core i7 920

2,67 GHz

ja

2 Stufen

4,8 GT/s

Triple-Channel DDR3-1066

1366

230 Euro

Core i7 870

2,93 GHz

ja

5 Stufen

4,23 GT/s

Dual-Channel DDR3-1333

1156

550 Euro

Core i7 860

2,8 GHz

ja

5 Stufen

4,23 GT/s

Dual-Channel DDR3-1333

1156

280 Euro

Core i5 750

2,67 GHz

nein

4 Stufen

4,23 GT/s

Dual-Channel DDR3-1333

1156

180 Euro

Neuer Sockel, Namenswirrwarr

Core i5 750 im neuen Sockel 1156.

Wer erwartet hat, dass Intels generalüberholtes Namensschema für die Core-i-Serie mehr Klarheit bringt, wird enttäuscht: So müssen sich die bereits seit einem knappen Jahr erhältlichen Nehalem-CPUs für den Sockel 1366 (Codename: »Bloomfield«) die Bezeichnung »Core i7« mit den hier getesteten Modellen Core i7 870 und Core i7 860 (Codename: »Lynnfield«) für den neuen Sockel 1156 teilen. Auskunft über den passenden Sockel gibt also nur die dreistellige Modellnummer: Die bisherigen Core-i7-CPUs der 9xx-Serie benötigen den Sockel 1366, die neuen 8xx-CPUs den Sockel 1156. Der Gedanke dahinter ist, dass die Bezeichnung »Core i7« nur Aufschluss über die grundlegende Leistungsklasse der CPU gibt, während die Modellnummer eine genauere Einordnung der technischen Fähigkeiten ermöglicht. Im konkreten Fall heißt das: Die Core-i7-Modelle 870 und 860 für den Sockel 1156 besitzen, wie die Bloomfield für den Sockel 1366, vier Rechenkerne mit Hyperthreading.

Bei Hyperthreading gaukelt die CPU dem Betriebssystem pro echtem Rechenkern einen weiteren virtuellen vor, im Falle der Core i7s also acht Kerne. Das kann die Auslastung der Rechenwerke bei entsprechend programmierten Anwendungen oder vielen gleichzeitig geöffneten Programmen verbessern. Der ebenfalls getestete Core i5 750 rechnet, wie die Core i7s der 8xx- und 9xx-Serie, ebenfalls mit vier Rechenkernen, beherrscht anders als diese aber kein Hyperthreading und gehört somit zur Core-i5-Serie. Die gegen Ende des Jahres erwarteten Core-i3-CPUs besitzen im Gegensatz zur Core-i5-Serie dagegen nur zwei Rechenkerne, allerdings mit Hyperthreading und einem integrierten Grafikchip.

Unterschiede Bloomfield - Lynnfield

Links: Core i7 920 (Bloomfield), Mitte: Core i5 750 (Lynnfield), Rechts: Core 2 Quad Q9550 (Penryn).

Doch wie unterscheiden sich nun die älteren Core-i7-Modelle für den Sockel 1366 (Bloomfield) und die Core-i7-Varianten für den Sockel 1156 (Lynnfield)? Beide Varianten besitzen einen integrierten Speicher-Controller für DDR3-RAM, allerdings arbeitet das Speicher-Interface der Bloomfields dreikanalig, während es bei den Lynnfields im Sockel 1156 nur zweikanalig ausgelegt ist. Daher haben die Lynnfields auch nur 1156 Kontakt-Pins im Sockel, während es beim Bloomfield 1366 sind. Die typischen RAM-Ausbaustufen für ein Bloomfield-System betragen also 3,0 beziehungsweise 6,0 oder 12,0 GByte DDR3-RAM, die neuen Lynnfields bleiben bei den gewohnten 2,0 beziehungsweise 4,0 oder 8,0 GByte RAM. Das gilt auch für den bereits erwähnten Core i5 750, den primär das fehlende Hyperthreading von den Lynnfields der 8xx-Serie unterscheidet.

Beide Varianten gemein ist der Verzicht auf den altbekannten Frontside Bus und der Schwenk auf schnelle Punkt-zu-Punkt-Verbindungen. Allerdings ist diese bei den neuen Lynnfields mit 2,13 GHz etwas langsamer getaktet als bei den Bloomfields mit 2,4 beziehungsweise 3,2 GHz. Außerdem eignet sich die, bei den Lynnfields »DMI« genannte Verbindung nicht zum Koppeln zweier Prozessoren auf einem Mainboard, wie es die »QPI«-Schnittstelle von Bloomfield beherrscht. Das unterstreicht die von Intel beabsichtigte Positionierung der Bloomfield-CPUs als reines High-End-Produkt, da die teure Technik nur für Workstations oder Einstiegs-Server interessant ist.

Turbo Plus

Zumindest eine Taktstufe (hier: 2,8 statt 2,67 GHz) schaltet der Turbo-Modus des Core i5 750 auch bei Auslastung aller vier Kerne hoch.

Eine Besonderheit von Intels Nehalem-Architektur ist der Turbo-Modus. Dabei übertakten sich die Rechenkerne selbstständig, falls die Hitzeentwicklung im Prozessor es zulässt. Während die älteren Bloomfield-Versionen nur maximal zwei 133-MHz-Stufen hochschalten, legen die Lynnfields noch einen drauf: Core i7 870 (2,93 GHz, 550 Euro) und i7 860 (2,8 GHz, 275 Euro) takten sich um bis zu fünf 133-MHz-Stufen, also satte 666 MHz, hoch. Der Core i5 750 (2,67 GHz, 175 Euro) immerhin noch maximal um vier, was in bis zu 3,2 GHz Takt resultiert. Allerdings erreichen die CPUs die Maximalstufe nur, wenn höchstens zwei der vier Kerne ausgelastet werden und die Prozessortemperatur sich im von Intel festgelegten Rahmen bewegt.

In unseren Tests war die Funktion unter Last durchgängig aktiv. Eine Core-i5- oder i7-CPU arbeitet also fast durchgängig schneller als der eigentliche Standardtakt. Zumindest eine 133-MHz-Stufe erreichen die Prozessoren bei regulärer Kühlung problemlos und durchgängig unter Last. Wenn ein Programm oder älteres Spiel nur einen Rechenkern nutzt, steigt die Taktrate bei potenter Kühlung deutlich -- der Core i7 870 mit offiziell 2,93 GHz erreicht so bis zu 3,4 GHz. Diese Spitzenwerte kommen aber meist nur sporadisch und sehr kurzfristig zustande. Nichtsdestotrotz gleichen die Nehalem-CPUs durch den Turbo-Modus den Geschwindigkeitsnachteil aus, den Quad-Core-CPUs gegenüber höher getakteten Dual-Core-Prozessoren der Core-2-Generation in älteren Spielen ohne konsequente Multi-Core-Unterstützung haben.

Benchmarks

Da wohl jeder Käufer die Turbo-Funktion wegen der kosten- und aufwandlosen Mehrleistung nutzen wird, haben wir das Feature auch in unseren Benchmarks aktiviert. Allerdings variieren die Messungen mit aktivem Turbo stets etwas, da die Funktion in keinem Benchmark-Durchlauf exakt gleich arbeitet - daher geben wir den Durchschnittswert von jeweils fünf Läufen an.

Die Hyperthreading-Technik der Core-i7-8xx und 9xx-CPUs ist während unserer Benchmarks ebenfalls aktiv. Zwar sinkt bei den meisten Spielen die Leistung durch die zusätzlichen virtuellen Rechenkerne teils um mehr als fünf Prozent, allerdings werden die wenigsten Anwender deshalb Hyperthreading im Bios ausschalten, da das Feature in Multimedia-Anwendungen bis zu 20 Prozent mehr Leistung herauskitzelt und das simultane Arbeiten mit mehreren Programmen erleichtert.

Benchmark: Anno 1404

Benchmark: Anno 1404

Benchmark: Call of Duty 4

Benchmark: Call of Duty 4

Benchmark: Far Cry 2

Benchmark: Far Cry 2

Benchmark: Unreal Tournament 3

Benchmark: Unreal Tournament 3

Spieleleistung

Der Turbo-Modus steigert dynamisch den Rechentakt abhängig von der Anzahl der ausgelasteten Kerne sowie deren Temperatur.

In unseren Benchmarks lassen wir die drei Neulinge für den Sockel 1156 gegen die Sockel-1366-Verwandten Core i7 965 XE (3,2 GHz) und i7 920 (2,67 GHz) antreten. Den extrem teuren Core i7 965 XE für 850 Euro testen wir mit, da er in Kürze durch den Core i7 960 mit gleichem Takt ersetzt wird, der etwa 600 Euro kosten wird und somit gegen den 550 Euro teuren Core i7 870 antritt. Die Konkurrenz vertritt AMDs frisches AM3-Topmodell, der Phenom II X4 965 BE mit 3,4 GHz für 200 Euro. Zudem messen wir den Core 2 Quad Q9550 (2,8 GHz, 190 Euro) sowie den ehemals sehr beliebten Core 2 Quad Q6600 mit 2,4 GHz, um Ihnen einen Vergleich mit den Vorgängergenerationen zu ermöglichen.

Beim Betrachten der Benchmark-Ergebnisse fällt sofort auf: Der günstigste Neuling, der Core i5 750 (2,67 GHz, 180 Euro) schlägt in einigen Benchmarks wie Call of Duty 4 oder Far Cry 2 die höher getakteten und teureren Core i7 860 (2,8 GHz, 280 Euro) und i7 870 (2,93 GHz, 550 Euro). So ist der i5 750 in Call of Duty 4 mit 148,7 fps in 1680x1050 flotter als der i7 860 mit 141,8 fps und der i7 870 mit 142,1 fps. Das liegt am aktiven Hyperthreading der 8xx-CPUs, das in einigen Titeln messbar Leistung kostet. Besonders gut liegt der Call of Duty 4-Benchmark auch dem Phenom II X4 965BE, der dank seines hohen Taktes von 3,4 GHz sogar den teuren Extreme-Edition-Prozessor i7 965 XE (3,2 GHz) mit 168,9 zu 168,3 fps in 1280x1024 knapp schlägt.

Der Core i5 750 ist aufgrund der hohen Spieleleistung sowie des fairen Preises von 180 für Aufrüstwillige besonders interessant.

Keinen Nachteil bringt Hyperthreading dagegen in Unreal Tournament 3. Sowohl Core i7860 und 870 als auch die älteren Vertreter für den Sockel 1366 liegen vor dem i5 750. Der mit 2,67 GHz gleich schnell getaktete Core i7 920 überflügelt den i5 750 wahrscheinlich aufgrund seines dreikanaligen Speicher-Interfaces mit 204,5 zu 199,2 fps in 1680x1050 ebenfalls knapp.

In Anno 1404 messen wir das erste Mal bei einem Spiel handfeste Vorteile für die Hyperthreading-Technik. Falls Sie die Funktion bei den Core-i7-CPUs aktivieren, steigt die Leistung meist um etwa zehn Prozent. Anscheinend haben die Entwickler den Titel mit konsequenter Multi-Core-Unterstützung programmiert -- bravo! Zukünftig könnten also immer mehr Titel von Hyperthreading profitieren.

Im Vergleich mit der Core-2-Generation schlagen sich die Neulinge ebenfalls gut. Zwar liegen die Nehalem-Prozessoren in Spielen meist nur knapp vor den Vorgängern, bei gleichem Takt leisten Sie aber etwas mehr. Wer eine aktuelle Quad-Core-CPU der Core-2- oder Phenom-II-Generation besitzt, hat daher keinen Grund, umzusteigen. Wenn Sie aber in Kürze ans Aufrüsten denken, sollten Sie die Core-i5- und i7-Modelle für den Sockel 1156 in jedem Fall in Betracht ziehen -- schließlich kostet ein Sockel-1156-System nicht mehr als die momentan noch aktuellen Core-2-Systeme.

Plattform-Vorteil Intel P55

Bei den Lynnfield-CPUs werden die Grafikkarten ohne Umweg über den Mainboard-Chipsatz direkt angebunden.

Mit den Lynnfields verlegt Intel neben dem Speicher-Controller erstmals auch die PCI-Express-Anbindung der Grafikkarte(n) direkt in die CPU. Insgesamt 16 PCI-Express-Lanes stehen dafür zur Verfügung, die sich bei Bedarf auch in zwei 8x-Anbindungen für Crossfire- oder SLI-Gespanne umkonfigurieren lassen. Denn wie die teureren X58-Mainboards unterstützen auch die meisten P55-Platinen sowohl AMDs Crossfire als auch Nvidias SLI, so dass Sie sich nicht bereits beim Mainboard-Kauf für eine Technik entscheiden müssen. Für noch extremere Konfigurationen mit drei oder vier Grafikkarten benötigen Mainboards allerdings einen Zusatzchip von Nvidia mit zusätzlichen Leitungen.

Da alle klassischen Northbridge-Aufgaben wie RAM- und Grafikkartenanbindung nun die CPU übernimmt, haben die für Sockel-1156-CPUs gedachten P55-Mainboards nur noch einen Controller-Chip, der sich um ehemalige Southbridge-Aufgaben wie USB- und SATA-Anbindung kümmert sowie zusätzliche PCI-Express-Leitungen für 1x-Slots oder integrierte Gigabit-LAN-Anschlüsse bereitstellt. Das senkt die Herstellungskosten der Boards -- erste P55-Platinen sind bereits erhältlich, die Preise liegen um 100 Euro.

Stromverbrauch

Auch beim Stromverbrauch machen die Sockel-1156-Prozessoren eine gute Figur.

Beim Energieverbrauch haben die Sockel-1156-CPUs unseren Messungen nach den größten Fortschritt erzielt. Unser mit 4,0 GByte DDR3-1333-RAM ausgestattetes Testsystem verbrauchte im Leerlauf nur etwas mehr als 90 Watt, egal welcher der drei Neulinge im Sockel steckte. Das Phenom-II-System und die Core-2-Plattform genehmigen sich bei gleicher Ausstattung etwa 20 Watt mehr, was immer noch gut ist. Nur die eng verwandten Sockel-1366-Vertreter schlucken im Leerlauf fast 40 Watt mehr.

Unter Volllast zeigt sich ein ähnliches Bild: Trotz aktivierter Turbofunktion verbraucht das Sockel-1156-System nicht mehr als die Core-2-Vorgänger. Der Core i5 750 unterbietet trotz etwas höherer Spieleleistung den Core 2 Quad Q9550 sogar um fast 20 Watt. Deutlich verschwenderischer präsentieren sich dagegen die beiden Spitzenmodelle Core i7 965 XE und Phenom II X4 965 BE für den Sockel 1366 beziehungsweise AM3. Bei Belastung schnellt der Stromverbrauch beider Systeme auf knapp 260 Watt -- fast 50 Watt mehr als beim leistungsmäßig praktisch ebenbürtigen Core i7 870.

Fazit

Der Befestigunsmechanismus des Sockel 1156 ist ebenfalls neu.

Mit den erschwinglichen Core-i5/i7-Prozessoren für den Sockel 1156 läutet Intel das Ende der Core-2-Ära ein. Bei annähernd gleichem Preis für Prozessor und Mainboard bieten die Neulinge teils deutlich mehr Leistung als die Core-2-Vorgänger. Das haben sie vor allem dem aufgebohrten Turbo-Modus zu verdanken, der stressfrei im Hintergrund agiert und stetig kostenlose Mehrleistung liefert. AMDs aktuelles Topmodell, der Phenom II X4 965 BE kann in den Benchmarks zwar mithalten, verbraucht aber im Vergleich zu viel Energie. Ebenso ergeht es den Core-i7-Vettern für den Sockel 1366: Da die Leistung der Neulinge (wiederum dank des verbesserten Turbo-Modus) über den vergleichbaren Vorgängern liegt, nimmt Intel die meisten Sockel-1366-CPUs vom Markt und verkauft nur noch die hochgetakteten, aber teuren Spitzenmodelle. Der Sockel 1366 bleibt allerdings die High-End-Plattform: Gegen Ende des Jahres erwarten wir die erste Core-i9-CPU, die mit 32 Nanometer feinen Strukturen gefertigt wird und höchstwahrscheinlich noch höhere Taktraten erreichen wird.

Das beste Preis-Leistungs-Verhältnis unter den Neulingen bietet der Core i5 750 (2,67 GHz) für 180 Euro. Dessen Spieleleistung liegt leicht über dem Core 2 Quad Q9550 (2,83 GHz), der 10 Euro mehr kostet und mehr Strom verbraucht. Verzichten müssen Sie beim Core i5 750 nur auf Hyperthreading. Die Technik erweist sich in Spielen aber momentan eher als hinderlich, nur Anno 1404 bildet eine löbliche Ausnahme. In Multimedia- und Office-Anwendungen sind dagegen bis zu 20 Prozent mehr Leistung drin. Wollen Sie also Hyperthreading, müssen Sie mindestens zum Core i7 860 (2,83 GHz) für 280 Euro greifen -- 100 Euro Aufpreis sind aber happig für die Technik, da die Spieleleistung des Core i7 860 meist nur unwesentlich über der des Core i5 750 liegt. Vom Core i7 870 (2,93 GHz) raten wir aufgrund des überteuerten Preises von 550 Euro für unwesentliche 133 MHz mehr Takt ab.

(gamestar/bb)