UPDATES:

• 17.09.2009: Umfangreiche Ergebnisse zum Undervolting des Athlon II X4 620 hinzugefügt.
• 16.09.2009: Update zum Thema Level 3 Cache durch Advanced Clock Calibration aktivieren.
• 14.09.2009: Ausführliche Ergebnisse zum Undervolting des Athlon II X4 600e hinzugefügt.

Dank AMD sind Prozessoren mit vier Kernen kein Luxus mehr. Seit Ende August stehen die neuen CPUs mit Propus-Kern in den Läden und der mit 2,6 GHz getaktete Athlon II X4 620 wird für weniger als 90 Euro verkauft. Zugleich stellt AMD mit dem Athlon II X4 600e den aktuell sparsamsten Quad-Core-Prozessor. Wir haben beide CPUs bestellt und einem ausführlichen Test unterzogen. Bieten die preiswerten Quad-Cores eine ausreichende Leistung?

Drei neue CPUs
In Preisvergleichen findet man AMDs neue Athlon II X4 Prozessoren derzeit in drei Varianten mit Taktraten zwischen 2,2 und 2,8 GHz. Das Spitzenmodell Athlon II X4 630 ist jedoch in Deutschland noch nicht lieferbar und die Angebote für den sparsamen Athlon II X4 600e sind dünn gesäht. Dafür ist der Athlon II X4 620 bereits flächendeckend erhältlich und stellt mit 2,6 GHz Taktrate und einem Straßenpreis unter 90 Euro das wohl verlockenste Angebot dar.

Geht es auch ohne L3-Cache?
Der Athlon II X4 ist ein moderner 45nm-Prozessor. Er besitzt einen integrierten Speicher-Controller für DDR2- und DDR3-Module sowie eine HyperTransport-Anbindung der dritten Generation mit einer Bandbreite von bis zu 16,0 GB/s und 4000 MT/s. Hinzu kommen 512 KByte L2-Cache sowie 64+64 KByte (Insruktionen + Daten) L1-Cache pro Kern. Bis hierher stimmen seine Daten mit dem gut 25 Euro teureren Phenom II X4 810 sowie dem nur selten im Handel zu findenden Phenom II X4 910 überein. Doch während der Phenom II X4 910 die vollen 6 MByte L3-Cache bietet und der Phenom II X4 810 zumindest 4 MByte L3-Cache besitzt, sind die Kerne des neuen Propus sozusagen Einzelkäpfer. Eine gemeinsame, dritte Cache-Ebene ist nicht vorhanden.

Während Intel beim Core 2 Quad, also beim 65nm Kentsfield und 45nm Yorkfield, zwei Doppelkerne zu einer Quad-Core-CPU vereinte und somit je zwei Kerne auf einen gemeinsamen L2-Cache zugreifen konnten, setzte AMD von Anfang an auf ein echtes Quad-Core Design mit einer getrennten L2-Ebene und einem gemeinsamen L3-Cache. Diese Architektur wirkt stimmig, hatte AMD aber auch viel Lehrgeld gekostet. Zunächst wurde ein Fehler entdeckt, der zu einer Inkonsistenz zwischen den Daten im L3- und L2-Cache führte und ein neues Stepping notwendig machte. Doch auch das fehlerbereinigte B3-Stepping konnte in Hinblick auf die Leistung nur bedingt überzeugen. Erst mit dem Phenom II (Deneb), bei dem der L3-Cache von 2 auf 6 MByte vergrößert wurde, fand AMD wieder den Anschluss an Intels Core 2 Quad.

Was bedeutet nun der Wegfall des L3-Cache für den Athlon II X4?

• Weniger Kosten:
  In erster Linie führt diese Maßnahme dazu, dass AMD Kosten spart. Die Transistoren, welche den 6 MByte großen L3-Cache bilden, fallen komplett weg. Das macht den Kern des Propus nicht nur deutlich kleiner, sondern verbessert auch die Ausbeute, denn ein teilweise defekter Cache führt dazu, dass ein Phenom II X4 910 zum Phenom II X4 810 degradiert wird oder gar nicht mehr verkauft werden kann. Jetzt, da Intel die Nehalem-Architektur mit den neuen Lynnfield Prozessoren in den Preisbereich der schnellen Phenom II Modelle rückt, benötigt AMD einen neuen Kassenschlager im Massenmarkt unter 100 Euro. Und dort müssen die Produktionskosten gering gehalten werden.
  
  
• Weniger Stromverbrauch:
  Der geringe Preis des Propus ist für den Anwender verlockend, doch auch auf den Stromverbrauch kann sich der Wegfall des L3-Cache positiv auswirken. Insbesondere weil AMD im Lastbetrieb vergleichsweise hohe Spannungen anlegen muss, kann die Einsparung so vieler Transistoren zu einer deutlichen Reduzierung des Stromverbrauchs führen. Offiziell liegt die TDP des Athlon II X4 620 bei 95 Watt und somit auf dem Niveau des Phenom II X4 810 und Phenom II X4 910. Aber es gibt ja auch den Athlon II X4 600e, dessen TDP von lediglich 45 Watt beweist, welches Potential im Propus steckt. Wie es in der Praxis aussieht, werden wir im Verlauf unseres Tests prüfen.
  
  
• Weniger Rechenleistung:
  Auf der anderen Seite kostet die Einsparung des L3-Cache natürlich auch Rechenleistung. Beim Phenom II X4 kann man vereinfacht gesagt von einem vierköpfigen Team ausgehen, bei dem jeder einen eigenen Schreibtisch hat und zudem eine Kopie seiner aktuellen Arbeit auf einem großen Schreibtisch in der Mitte des Raums liegt. Braucht ein Kern die Daten eines Projekts, welches gerade ein anderer bearbeitet, muss er dessen Arbeit nicht unterbrechen, sondern holt sich die Informationem vom zentralen Schreibtisch. Beim Athlon II X4 wurde der zentrale Schreibtisch entfernt, um den Raum verkleinern zu können. Doch nun müssen die Teammitglieder die Daten untereinander austauschen und der Arbeitsfluss wird immer wieder unterbrochen. Der neue Propus ist aus unserer Sicht auch deswegen besonders interessant, da wir nun überprüfen können, wie gut der L3-Cache des Phenom II überhaupt funktioniert.