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Intels Sandy Bridge: Core i5 2500K und Core i7 2600K im Test

Autor: doelf - veröffentlicht am 03.01.2011 - Letztes Update: 25.02.2011
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Transistoren und Cache
Wie bereits erwähnt, verwendet Intel für seine Sandy-Bridge-CPUs weiterhin Strukturgrößen von 32 nm und Transistoren vom Typ High-k + Metal Gate. Die Quad-Core-Variante mit HD 3000 Grafikkern bringt auf 216 mm2 rund 995 Millionen Transistoren unter, während sich die 624 Millionen Transistoren eines Doppelkern-Prozessors mit HD 3000 mit 149 mm2 begnügen. Die kompakteste Variante des Sandy Bridge umfasst zwei CPU-Kerne und die Grafikeinheit HD 2000. Sie besteht aus 504 Millionen Transistoren und findet auf einer Die-Fläche von 131 mm2 Platz.


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Intel hat die CPU-Kerne und die Grafikeinheit um den L3-Cache (16-fach assoziativ) herum angeordnet, da beim Sandy Bridge erstmals auch die integrierte Grafik auf die dritte Cache-Ebene zugreifen kann. Ein Ringbus verbindet hierbei den L3-Cache (LLC = Last Level Cache) mit allen Kernen und dem Uncore-Bereich, der neuerdings als "System Agent" bezeichnet wird. Der L3-Cache arbeitet im Gegensatz zu den Lynnfield-Modellen nun mit dem vollen CPU-Takt, was insbesondere bei speicherintensiven sowie multithreaded programmierten Anwendungen zu einer spürbaren Leistungssteigerung führen könnte.


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Weiterhin besitzt jeder der Rechenkerne einen eigenen, 256 KByte großen L2-Cache (8-fach assoziativ) sowie 64 KByte L1-Cache (8-fach assoziativ). Letzterer teilt sich in 32 KByte für Daten und 32 KByte für Instruktionen auf. Weiterhin umfasst der Prozessor auch einen Speicher-Controller mit zwei DDR3-Kanälen sowie einen PCI-Express-Controller der zweiten Generation. Der PCI-Express-Controller umfasst 16 Lanes zur Anbindung von ein oder zwei Grafikkarten. Zum Einsatz von zwei Grafikkarten werden die Lanes gerecht verteilt, so dass jede Karte acht Lanes erhält. Diese Funktion kann allerdings nur in Verbindung mit dem P67-Chipsatz genutzt werden. Der Speicher-Controller unterstützt offiziell nur DDR3-1066 sowie DDR3-1333, es sind jedoch auch Teiler für höhere Taktraten verfügbar.


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Weiterhin hat Intel im Vergleich zur Nehalem-Architektur etliche Verbesserungen im Bereich der Prozessorarchitektur vorgenommen, welche die Auslastung der Rechenwerke weiter optimieren sollen. Bereits die vorausgegangenen CPU-Generationen von Intel erzielten im Vergleich zu AMDs K10-Architektur eine bessere Rechenleistung pro MHz. Sandy Bridge dürfte diesen Abstand weiter vergrößern und somit auf breiter Front zu einer spürbaren Leistungssteigerung führen.

Advanced Vector Extensions
Eine grundlegende Neuerung stellen die Advanced Vector Extensions (AVX) dar. Hierbei handelt es sich um eine neue Befehlssatzerweiterung, welche die Register von 128 auf 256 Bit verbreitert und hierdurch insbesondere komplexe Gleitkomma-Operationen beschleunigen soll. Linux unterstützt AVX seit dem Kernel 2.6.30, bei Windows 7 und Windows Server 2008 R2 wird der bisher noch nicht in der finalen Version verfügbare Service Pack 1 benötigt. Nach aktuellen Stand ist für Windows Vista keine AVX-Unterstützung geplant.

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Inhaltsverzeichnis:
  1. Grundzüge der Generation "Sandy Bridge"
  2. Die Desktop-Prozessoren
  3. Die Mobil-Prozessoren
  4. Transistoren, Cache und AVX
  5. Turbo Boost 2.0
  6. Multiplikator, Basistakt und Chipsätze
  7. Die Grafikkerne, Quick Sync Video
  8. Vergleichs-Prozessoren und Testsysteme

    Benchmarks: Synthetisch
  9. Benchmarks: SiSoft Sandra 2011b Arithmetik
  10. Benchmarks: SiSoft Sandra 2011b Multimedia
  11. Benchmarks: SiSoft Sandra 2011b Kryptographie
  12. Benchmarks: SiSoft Sandra 2011b Arbeitsspeicher

    Benchmarks: Anwendungen
  13. Benchmarks: Cinebench 11.5 64-Bit
  14. Benchmarks: Cinebench 10 64-Bit
  15. Benchmarks: POV-Ray 3.7b34 64-Bit
  16. Benchmarks: 7-Zip 9.10 Beta
  17. Benchmarks: WinRAR 3.91
  18. Benchmarks: DivX 7.2.1
  19. Benchmarks: Windows Movie Maker
  20. Benchmarks: Audacity 1.3.10

    Benchmarks: 3D/Spiele
  21. Benchmarks: Street Fighter IV (1280x1024, kein AA)
  22. Benchmarks: Street Fighter IV (1920x1200, 8xAA)
  23. Benchmarks: Tom Clancy's HAWX (1280x1024, kein AA)
  24. Benchmarks: Tom Clancy's HAWX (1920x1200, 8xAA)
  25. Benchmarks: Colin McRae DiRT 2 (1280x1024, kein AA)
  26. Benchmarks: Colin McRae DiRT 2 (1920x1200, 8xAA)
  27. Benchmarks: Far Cry 2 (1280x1024, kein AA)
  28. Benchmarks: Far Cry 2 (1920x1200, 8xAA)

    Stromverbrauch, Übertakten:
  29. Stromverbrauch: Idle
  30. Stromverbrauch: Last
  31. Übertakten: CPU-Kerne
  32. Übertakten: CPU-Kerne, Benchmarks
  33. Übertakten: Grafikkern
  34. Übertakten: Grafikkern, Benchmarks
  35. CPU-Kühler: Intel DHA-A
  36. CPU-Kühler: Intel DHX-B

    Fazit:
  37. Fazit
  38. Nachtrag: Intels Chipsatz-Rückruf
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