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CPU-Test

AMD Opteron 6262 HE und 6276 mit 16-Core-Bulldozer

05.12.2011
Von 
Christian Vilsbeck war viele Jahre lang als Senior Editor bei TecChannel tätig. Der Dipl.-Ing. (FH) der Elektrotechnik, Fachrichtung Mikroelektronik, blickt auf langjährige Erfahrungen im Umgang mit Mikroprozessoren zurück.
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AMDs Opteron-6200-Serie geht mit Bulldozer-Architektur, 16 Kernen, 32 MByte Cache und vier DDR-1600-Channels an den Start. Setzen die Opterons durch ihre Performance, Energieeffizienz und Preis Intels Xeon-5600-CPUs unter Druck? Im Test lässt sich die Frage leicht beantworten.

Kann AMDs Bulldozer gehörig durch die Serverlandschaft pflügen? Bei der Jungfernfahrt im Desktop-PC wurden die hohen Erwartungen an die neue CPU-Architektur jäh gedämpft. Der 8-Core-Prozessor AMD FX-8150 kann sich nur selten gegen den sechkernigen Vorgänger Phenom II X6 1100T durchsetzen. Auch der Energiekonsum ist nicht mehr zeitgemäß. Doch Bulldozer wurde primär auch nicht für den Einsatz auf Desktop-PCs entwickelt, sondern mit klarem Fokus auf Server-Workloads.

Und jetzt rückt der Bulldozer in Form der neuen Opteron-6200-Serie im Duett und Quartett aus. In Servern mit zwei oder vier Sockeln treten die unter dem Code-Namen "Interlagos" bekannten Prozessoren die Nachfolge der Opteron-6100-CPUs an. Auch hier sind die Erwartungen in Bezug auf höhere Performance und Energieeffizienz groß. Die Zutaten klingen vielversprechend: 16-Core-Technologie, 32 MByte Cache, Quad-Channel-DDR3-1600, Unterstützung der Befehlssätze SSE 4.2, AES und AVX und Turbo CORE für Taktfrequenzen bis 3,6 GHz. Alles ermöglicht AMD bei unveränderter ACP-Einstufung und der identischen Plattform "Maranello" mit Socket G34. Der Opteron 6200 lässt sich somit in vorhandenen Opteron-6100-Servern verwenden, Anpassungen an die Kühlmaßnahmen und Stromversorgung sind nicht notwendig. Natürlich wird ein frisches BIOS mit Bulldozer-Support benötigt.

AMD Opteron 6276: Der neue 16-Core-Prozessor mit Bulldozer-Architektur verfügt über insgesamt 32 MByte Cache. Platz nimmt die CPU weiterhin im Socket G34 des Vorgängers Opteron 6100.
AMD Opteron 6276: Der neue 16-Core-Prozessor mit Bulldozer-Architektur verfügt über insgesamt 32 MByte Cache. Platz nimmt die CPU weiterhin im Socket G34 des Vorgängers Opteron 6100.

Die Bulldozer-Architektur der Opteron-6200-Serie unterscheidet sich von "klassischen" Multi-Core-Designs, wo jeder Kern seine eigenen Funktionseinheiten besitzt. So integriert AMD in einem "Bulldozer-Kern", der jetzt die Bezeichnung "Modul" besitzt, zwei Integer-Cores. Während die Fetch- und Decoder-Unit beide Kerne gemeinsam nutzen, besitzt jeder Integer-Core aber einen eigenen Scheduler sowie einen L1-Daten-Cache. Bei Fließkommaberechnungen sieht es anders aus. So landen die Floating-Point-Operationen nach der gemeinsam pro Modul genutzten Fetch- und Dekoder-Stufe in einem FP-Scheduler. Die Floating-Point-Einheiten sind im Gegensatz zu Integer aber nicht in zwei "Kerne" aufgespalten. Alle Rechen-Units nutzen dann gemeinsam den nachgeschalteten L2-Cache eines Moduls.

Die "Integer-lastige" Architektur wählte AMD durch die Analyse der typischen Workloads. Mehr als 80 Prozent aller Programme nutzen laut AMD Integer-Befehle. Durch das Bulldozer-Design wird AMD zufolge auch weniger Energie benötigt, weil es weniger "brachliegende Units" wie bei einem richtigen Dual-Core-Design gibt. Floating Point werde eh nur zu 20 Prozent aller Rechenoperationen verwendet.

Doch die Theorie muss sich in der Praxis erst bestätigen. Im 2-Sockel-Server überprüfen wir die Leistungsfähigkeit der neuen 16-Core-Prozessoren Opteron 6262 HE und Opteron 6276. Als Vergleich dienen die zwölfkernigen Vorgänger Opteron 6174 und 6180 SE sowie Intels Xeon-5600-Serie. Neben Integer- und Floating-Point-Anwendungen treten die CPUs bei Verschlüsselung, Rendering und Simulation gegeneinander an. Die Geschwindigkeit bei Java-Applikationen wird ebenso untersucht wie die Energieeffizienz der Systeme.