3/42 Intel Core i5-750, Core i7-860 und Core i7-870 im Test : Lynnfield schlägt zu

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Turbo und Hyper-Threading

Ein weiteres kleines Unterscheidungsmerkmal gegenüber den ersten Nehalem-Prozessoren auf Basis des Bloomfield ist neben dem Referenztakt ab Werk auch die Funktionsweise des Turbo-Modus' und die maximale Steigerung der Taktfrequenz. Während das kleinste Modell Core i5-750 mit 2,66 GHz einen Kern mit maximal 533 MHz übertakten kann und bei vier aktiven Kernen noch eine Taktsteigerung von 133 MHz drin ist, agiert das Flaggschiff Core i7 870 im gleichen Raum mit einem Plus von 666 – oder fünf Multiplikatorschritten – respektive 266 MHz. Zudem können beide Core i7 aus der 800er Serie einen Zwischenschritt bei der Arbeit mit zwei aktiven Kernen verbuchen.

Turbo Mode
Turbo Mode

In reinen Zahlen ausgedrückt bedeutet dies, das ein Core i5-750 je nach Auslastung der Kerne diese mit +533/+533/+133/+133 MHz höher taktet. Der Core i7-860 geht mit +666/+533/+133/+133 MHz bereits etwas offensiver zu Werke, was vom Core i7-870 mit +666/+533/+266/+266 MHz (sh. Bild) dann vollendet wird. Beim Flaggschiff der neuen Lynnfield-Prozessoren mit eigentlich 2,93 GHz bedeuten diese Zahlen, dass diese CPU im Rahmen ihrer TDP von 95 Watt fast immer mit 3,2 GHz oder mehr arbeiten kann – ein nicht zu unterschätzender Vorteil, auf den wir hier schon einmal einen kleinen Ausblick geben wollen:

Turbo-Modus
  • Cinebench 1-CPU:
    • Core i5-750, 2,66 GHz, DDR3-1333, Turbo an
      4.423
    • Core i5-750, 2,66 GHz, DDR3-1333, Turbo aus
      3.811
    Angaben in Punkten
  • Cinebench x-CPU:
    • Core i5-750, 2,66 GHz, DDR3-1333, Turbo an
      14.101
    • Core i5-750, 2,66 GHz, DDR3-1333, Turbo aus
      13.813
    Angaben in Punkten
  • wPrime:
    • Core i5-750, 2,66 GHz, DDR3-1333, Turbo an
      368,19
    • Core i5-750, 2,66 GHz, DDR3-1333, Turbo aus
      389,78
    Angaben in Sekunden
  • POV-ray:
    • Core i5-750, 2,66 GHz, DDR3-1333, Turbo an
      96,01
    • Core i5-750, 2,66 GHz, DDR3-1333, Turbo aus
      101,18
    Angaben in Sekunden
Core i5-750 mit Turbo für vier Kerne
Core i5-750 mit Turbo für vier Kerne
Core i7-870 mit Turbo für einen Kern
Core i7-870 mit Turbo für einen Kern
Core i7-870 mit Turbo für vier Kerne
Core i7-870 mit Turbo für vier Kerne

Um den Turbo-Modus jedoch genau in den besagten vier Schritten vom Prozessor abrufen zu können, müssen einige Einstellungen im BIOS vorgenommen werden. Intel beschreibt dies im Handbuch zu den eigenen Platinen in einer kleinen Fußnote: „1-, 2-, and 3-Core Turbo modes require CPU C-states. Disabling C-states will limit Core Turbo to only the 4-Core ratio. For example, an Intel Core i7-870 processor with a 4-Core Turbo ratio results in a maximum frequency of only 3.2 GHz.“ Genau über diese Angelegenheit sind wir sofort nach dem ersten Start gestolpert, da die C-States im BIOS in der Standard-Einstellung nicht eingeschaltet waren. Erst nach einigen Versuchen kamen wir dahinter, dass es an diesen C-States liegen könnte – man hätte jedoch vorher auch als erfahrener Anwender einmal das Handbuch zu Hilfe nehmen können. Beim Asus P7P55D wird dies im Handbuch jedoch nicht explizit erwähnt, so dass wir an der Stelle noch einmal auf die Aktivierung der gesamten C-States im BIOS hinweisen möchten, ohne die die Turbo-Funktion nur mit einem Drittel oder gar Viertel der Möglichkeiten arbeitet. Je nach dem wie der Hersteller die BIOS-Einstellung handhabt, dürfte es in den ersten Wochen hier und da sicher oft zu der Frage kommen, warum der Turbo-Modus nicht so arbeitet und an die Grenzen geht, die Intel in den Spezifikationen darlegt.

Turbo-Modus in Aktion
Turbo-Modus in Aktion
Turbo-Modus in Aktion
Turbo-Modus in Aktion
Turbo-Modus in Aktion
Turbo-Modus in Aktion

Trotz der auf dem Papier sehr eindeutigen Vorteile für den Turbo-Modus – was Intel auch noch einmal dazu veranlasste, kräftig die Werbetrommel für dieses Feature zu rühren – gibt es wie immer auch eine Schattenseite. Ergebnisse mit aktiviertem Turbo-Modus sind quasi nie vergleichbar, da man nie genau weiß, wann das Feature aktiv geworden ist oder nicht. Intel selbst hat dies auch zugegeben, mitunter sind in Benchmarks deshalb sehr große Differenzen bei vermeintlich gleichem Setup zu beobachten. Deshalb werden wir in unserem Test diese Funktion sowohl ein- als auch ausgeschaltet lassen und die Differenzen aufzeigen. Zudem spielt auch die zur Verfügung gestellte Spannung wieder eine Rolle bei der Betrachtung des Turbo-Modus'. Während beispielsweise der Core i5-750 bei normalem Takt ohne Turbo mit nicht einmal 1,2 Volt arbeitet, wird diese Spannung mit aktiviertem Turbo und dann bis zu 3,2 GHz automatisch auf knapp 1,3 Volt angehoben. Bei den ersten Core i7 auf Basis des Bloomfield machte sich dies negativ in Form einer deutlich gestiegenen Leistungsaufnahme bemerkbar, beim Lynnfield soll dies aber nicht mehr so gravierend ausfallen. Unsere Untersuchungen werden es zeigen.

Hyper-Threading
Hyper-Threading
Hyper-Threading
Hyper-Threading

Neben dem Turbo-Modus ist das Simultaneous Multithreading (SMT), bei Intel seit Jahren auch unter der Bezeichnung Hyper-Threading bekannt, ein wichtiges Standbein der neuen Core-i7-Prozessoren. Der kleinste der drei neuen Lynnfield-Prozessoren muss auf dieses Feature verzichten, weshalb aus ihm ein Core i5 wurde. In der Theorie besagt dieses Feature, dass den vier realen Kernen vier virtuelle zur Seite gestellt werden und sie so insgesamt acht Threads bearbeiten können. Die Möglichkeiten dieses Features lassen sich aktuell noch am ehesten in theoretischen Benchmarks aufzeigen, in der harten Realität bringen sie kaum einen Vorteil. Wie genau die Unterschiede aussehen, haben wir ebenfalls auf den folgenden Seiten untersucht, indem wir die Benchmarks einmal mit aktiviertem und ein weiteres Mal mit deaktiviertem Hyper-Threading durchgeführt haben. Als kleiner Ausschnitt, dass jenes Feature des Hyper-Threading sowohl Licht als auch Schatten hat, wollen wir einige Werte vorab aufzeigen:

Hyper-Threading-Einzeltests
  • wPrime:
    • Core i7-870, 2,93 GHz, Turbo an, SMT an
      237
    • Core i7-870, 2,93 GHz, Turbo an, SMT aus
      322
    Angaben in Sekunden
  • World in Conflict, 800x600, low Details:
    • Core i7-870, 2,93 GHz, Turbo an, SMT an
      473
      Hinweis: Min: 239 Max: 579
    • Core i7-870, 2,93 GHz, Turbo an, SMT aus
      556
      Hinweis: Min: 298 Max: 672
  • Truecrypt:
    • Core i7-870, 2,93 GHz, Turbo an, SMT an
      526
    • Core i7-870, 2,93 GHz, Turbo an, SMT aus
      452

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