CPU mit Rekordtempo

Intel Core i7-3960X Extreme Edition im Test

09.01.2012 von Michael Schmelzle
Der Intel Core i7-3960X Extreme Edition ist die erste Desktop-CPU mit 4-Kanal-Speichercontroller. Im Test überzeugt die Sechskern-CPU durch überragende Rechenleistung bei ausgezeichneter Energieeffizienz.

Der Intel Core i7-3960X Extrem Edition ist das neue Spitzenmodell unter den Desktop-CPUs von Intel. Der Sechskern-Prozessor definiert die Rechenleistung von Einsockelsysten neu: Gegenüber dem bisher schnellsten Prozessor im Test, dem Intel Core i7-990X Extreme Edition, rechnet der Core i7-3960X in der Spitze fast 30 Prozent flinker. Trotzdem gelingt es Intel, die Leistungsaufnahme der Hexacore-CPU zu reduzieren.

Wie alle modernen Prozessoren integriert der Intel Core i7-3960X den Speicher-Controller. Dieser kann nun vier DDR3-Speicherkanäle parallel ansteuern, die in der maximalen Ausbaustufe bis zu 64 Gigabyte adressieren. Ebenfalls in der CPU verbaut sind 40 PCI-Express-Kanäle. Laut Intel sind die Datenleitungen für Transferraten von knapp einem Gigabyte pro Sekunde ausgelegt - würden also die Spezifikation PCI Express 3.0 erfüllen.

Hat 2011 Signalkontakte: Intel-Prozessor Core i7-3960X

Der opulente Ausbau der Prozessorschnittstellen erfordert mehr Signalkontakte für den Intel Core i7-3960X. Sie geben dem neuen Prozessor-Sockel LGA2011 seinen Namen. Bei so vielen elektrischen Kontakten auf engstem Raum schreibt Intel einen Verriegelungsmechanismus mit zwei Hebeln vor, um eine einheitliche Druckverteilung zu gewährleisten. Intel hat eigens ein Video ins Netz gestellt, das genau zeigt, wie Sie am besten die Intel-CPU in den Sockel LGA2011 montieren.

Codename Sandy Bridge-E: Der Intel Core i7-3960X basiert auf der gleichnamigen CPU-Architektur

Mit dem Core i7-3960X stellt Intel nun auch der Extrem-Edition-Baureihe einen Einchip-Chipsatz zur Seite. Der Intel X79 fungiert als Southbridge und ist über die bewährte Schnittstelle Direct Media Interface (DMI) mit dem Prozessor verbunden. DMI ist zwar nur für eine Bandbreite von 2,5 Gigabyte pro Sekunde ausgelegt. Das reicht aber locker, da der Prozessor 16x-PCI-Express-Steckplätze direkt über die 40 integrierten PCI-Express-Kanäle ansteuern kann.

Intel X79: Blockdiagramm des Intel-Chipsatzes für Sockel-2011-CPUs

Der Intel X79 stellt Gigabit-LAN, HD Audio, zwei SATA-600- und vier SATA-300-Anschlüsse, 8 PCI-Express-2.0-Kanäle und 14 USB-2.0-Schnittstellen zur Verfügung. Datenleitungen für USB 3.0 sind allerdings nach wie vor nicht im Chipsatz integriert - Intel übt sich hier aufgrund der konkurrierenden Technik Thunderbold in vornehmer Zurückhaltung.

Extras: Als Spitzenmodell darf der Intel Core i7-3960X auf exklusive Funktionen zurückgreifen. So ist die dritte Cache-Stufe, die alle Prozessorkerne dynamisch nutzen können, 15 MB mächtig. Den kleineren Modellen Core i7-3930K sowie Core i7-3920K gesteht Intel nur 12 respektive 10 MB L3-Pufferspeicher zu. Unverändert bleiben hingegen die erste und zweite Cache-Stufe mit 64 beziehungsweise 256 KB, auf die jeder CPU-Kern exklusive zugreifen darf.

Cache as Cache can: Insgesamt besitzt der Core i7-3960X knapp 17 MB Pufferspeicher

Im Leerlauf schaltet der Core i7-3960X den CPU-Multiplikator auf 12 herunter. Bei einem "Systemtakt" von 100 MHz liegt die Taktfrequenz der Extreme Edition im Bereitschaftszustand bei 1200 MHz. Bei Last schaltet der Multiplikator in mehreren Stufen auf bis zu 33 hoch, was eine Werksfrequenz von 3,3 GHz ergibt. Diese wird allerdings nur dann erreicht, wenn alle Prozessorkerne voll ausgelastet sind.

Der Intel Core i7-3960X unterstützt aber auch die automatische Übertaktungsfunktion "Turbo Boost 2". Dabei dürfen einzelne CPU-Kerne die Basistaktfrequenz von 3,3 auf bis zu 3,9 GHz hochjagen. Der begrenzende Faktor ist dabei die maximale Kerntemperatur, die Leistungsaufnahme sowie die Auslastung der einzelnen Rechenkerne.

Verkaufsverpackung der neuen Extreme Edition Intel Core i7-3960X

Der Intel Core i7-3960X beherrscht auch die Technik Hyperthreading, die eine bessere Auslastung der Recheneinheiten ermöglicht. Dabei arbeitet jeder physikalische Rechenkern intern als Zwei-Kern-Prozessor und gaukelt auch dem Betriebssystem statt einem zwei Kerne vor. Hyperthreading lässt sich im Bios ein- und ausschalten - sofern der Hauptplatinen-Hersteller einen entsprechenden Menüpunkt anbietet. Bei aktiviertem Hyperthreading kann der Intel Core i7-3960X also bis zu 12 Rechenaufgaben gleichzeitig abarbeiten.

Zur weiteren Ausstattung des Intel Core i7-3960X gehören die Hardware-Virtualisierung (VT-x), EM64T für die Unterstützung von 32- und 64-Bit-Betriebssystemen, sowie der Schutz vor Angriffen durch einen Puffer-Überlauf (XD-Bit). Hinzu kommen zusätzliche Befehlssätze wie SSE 4.1 und 4.2, Advanced Encryption Standard Instruction Set (AES IS) und Advanced Vector Extensions (AVX).

Wie sich die Zeiten ändern: Intel vertickt jetzt auch Wasserkühler für seine CPUs

Mit der neuen Core i7-3900er-Baureihe ist bei einem original-verpackten Intel-Prozessor (boxed) erstmals kein CPU-Kühler im Lieferumfang enthalten. Dafür steigt der Prozessor-Gigant jetzt auch ins Kühlergeschäft ein und bietet neben einem Lüftkühler auch eine wassergekühlte Variante für die Highend-Prozessorfamilie an.

Intel Core i7-3960X: Test-Ergebnisse

Intel Core i7: Die ganze Famiilie auf einen Blick

Im Test stellt sich der Intel Core i7-3960X Extreme Edition (Straßenpreis: rund 900 Euro) dem bisherigen Rechenkönig Intel Core i7-990 Extreme Edition (ab 850 Euro). Zudem muss sich die runderneuerte Extreme Edition auch mit dem derzeit schnellsten Prozessor der "normalen" Sandy-Bridge-Generation im Test messen, dem Intel Core i7-2600K mit 3,4 GHz (rund 250 Euro). Aufgrund des immensen Preis- und Leistungsunterschiedes gehen die aktuellen AMD-Spitzenmodelle AMD Phenom II X6 1100T Black Edition (ab 165 Euro) sowie AMD FX-8150 (ab 220 Euro) außer Konkurrenz ins Rennen.

Mehrkern-Rechenleistung des Intel Core i7-3960X

So richtig in Fahrt kommt der Intel Core i7-3960X bei Programmen, die mehrere Rechenstränge parallel abarbeiten können. Bei gängiger Heimanwender-Software ist das so genannte "Multithreading" noch nicht so häufig anzutreffen - zumal viele Programme die immense Rechenleistung von Mehrkern-Prozessoren gar nicht benötigen - etwa Testverarbeitung.

Weit verbreitet ist das Multithreading hingegen bei Profi-Applikationen, beispielsweise in den Bereichen Analyse, CAD und Rendering. Letzteres Einsatzgebiet prüft etwa das Benchmark-Tool Cinebench 11.5. Mit knapp 10 Punkten stellt der Core i7-3960X Extreme Edition hier ein neues Rekordergebnis auf. Gegenüber dem Vorgänger Core i7-990 (8,73 Punkte) erarbeitete sich der Sechskern-Prozessor ein Tempoplus von gut 14 Prozent. Zum Vergleich: Die schnellsten AMD-Prozessoren FX-8150 und Phenom II X6 1100T erreichten unter Cinebench 11.5 nur gut 50 Prozent der Rechenleistung des Intel Core i7-3960X.

Prozessor

Cinebench 11.5 (Punkte)

Intel Core i7-3960X

9,96

Intel Core i7-990X

8,73

Intel Core i7-2600K

6,44

AMD FX-8150

5,79

AMD Phenom II X6 1100T

5,41

Überwiegend mit Integer-Operationen arbeitet die Finanzanalyse-Software Sungard Adaptiv Credit Risk 3.0. Der integrierte Benchmark nutzt ebenfalls alle vorhandenen (virtuellen) Rechenkerne eines Prozessors. Der Core i7-3960X war bei diesem Test voll in seinem Element und beendete den Benchmark bereits nach 145 Sekunden - ebenfalls ein neuer Rekord im Test. Gegenüber dem bisherigen Rechenkönig Core i7-990 (183 Sekunden) erzielte Intels neuer Hexa-Core ein Leistungsplus von gut 26 Prozent.

Prozessor

SunGard ACR 3.0 - Monte Carlo Simulation (Sekunden)

Intel Core i7-3960X

145

Intel Core i7-990X

183

Intel Core i7-2600K

218

AMD FX-8150

248

AMD Phenom II X6 1100T

284

System und Spiele-Leistung des Intel Core i7-3960X

Den Alltagseinsatz von gängigen Programmen auf einem Desktop-PC simuliert der Leistungstest PC Mark Vantage. Da bei dieser Software häufig nur ein oder zwei CPU-Kerne voll ausgelastet sind, kann sich der Intel Core i7-3960X Extreme Edition nicht so gut in Szene setzen. Gegenüber seinem Vorgängermodell 990X erarbeitete er sich lediglich ein Plus von knapp 4 Prozent. Und auch der Abstand zum Intel Core i7-2600K ist mit einem Zuwachs von 6 Prozent nicht der Rede wert.

Prozessor

PC Mark Vantage (Punkte)

Intel Core i7-3960X

9539

Intel Core i7-990X

9199

Intel Core i7-2600K

8999

AMD Phenom II X6 1100T

7264

AMD FX-8150

7189

Auch moderne Spiele profitieren beim Prozessor mehr von einer hohen Taktrate als von möglichst vielen Kernen. Hier kann der Intel Core i7-3960X dank Turbo-Modus ebenfalls auftrumpfen - gerade wenn nicht alle Kerne ausgelastet sind dreht der Sechskerner ja auf bis zu 3,9 GHz hoch. Aus diesem Grund fuhr der 3960X auch im Spiel Crysis ein neues Rekordergebnis ein. Um den Einfluss der Grafikkarte auf die Bildwiederholfrequenz zu minimieren, erfolgt die Messung bei einer Auflösung von lediglich 800 x 600 Bildpunkten, ausgeschalteter Kantenglättung und der niedrigsten Bildqualitätsoption mittels des integrierten Benchmarks. Unter diesen Einstellungen erreichte der Core i7-3960X eine durchschnittliche Bildwiederholrate von 225 Bildern pro Sekunde Klassenbester in dieser Disziplin war bisher sein Vorgänger Core i7-990 mit 192 Bildern pro Sekunde.

Prozessor

Crysis: 800 x 600 Bildpunkte, Low Quality (Bilder/s)

Intel Core i7-3960X

225

Intel Core i7-990X

192

Intel Core i7-2600K

188

AMD FX-8150

nicht gemessen

AMD Phenom II X6 1100T

119

Seine Dominanz stellte der Intel Core i7-3960X auch im CPU-Test des synthetischen Benchmarks 3D Mark Vantage unter Beweis. Hier können Prozessoren zeigen, wie schnell Sie beispielsweise die Wegfindung der künstlichen Intelligenz berechnet und physikalische Effekte korrekt simulieren. Sowohl die Wegfindung als auch Teile der Physikberechnung lassen sich in mehrere Aufgaben unterteilen, so dass alle vorhandenen (virtuellen) Rechenkerne beschäftigt sind. Der Intel Core i7-3960X setzte sich mit 68948 Punkten wieder klar an die Spitze des Testfeldes und war knapp 7 Prozent schneller als der Core i7-990.

Prozessor

3D Mark Vantage CPU (Punkte)

Intel Core i7-3960X

68948

Intel Core i7-990X

64695

Intel Core i7-2600K

54000

AMD FX-8150

46983

AMD Phenom II X6 1100T

46958

Intel Core i7-3960X: Leistungsaufnahme und Energieeffizienz

Hauptplatine des Testsystems für den Core i7-3960X: Intel DX79SI

Das Testsystem des Intel Core i7-3960X hatte bei aktiviertem Stromsparmodus im Leerlauf eine moderate Leistungsaufnahme von 85 Watt und benötigte damit gut 10 Prozent weniger Energie als die Plattform des 990X-Vorgängers. Noch niederiger war nur die Leistungsaufnahme des 2600K-Testsystems (72 Watt). Im Leerlauf nur unwesentlich mehr genehmigte sich das AMD-System mit dem Achtkerner FX-8150, während sich der Phenom II X6 1100T schon beim Nichtstun mit 99 Watt als der größte Stromfresser dieses Vergleiches entpuppte.

Bei voller Auslastung aller Rechenkerne kletterte die Leistungsaufnahme der Testplattform des Core i7-3960X auf 214 Watt. Im Vergleich zum 990x-Vorgänger sank der Energiekonsum damit um fast 7 Prozent. Auch gegenüber den AMD-Prozessoren, die Verbrauchswerte von 229 und 238 Watt erreichten, machte der Core i7-3960X eine gute Figur.

Leistungsaufnahme des Testsystems

Prozessor

Leerlauf (Watt)

volle CPU-Last (Watt)

Intel Core i7-2600K

72

143

Intel Core i7-3960X

85

214

AMD FX-8150

88

238

Intel Core i7-990X

95

248

AMD Phenom II X6 1100T

99

229

Der Systemverbrauch einer CPU allein erlaubt noch keine Rückschlüsse darüber, wie viel Rechenleistung der Prozessor aus der verbrauchten Energie herausholt. Darüber Auskunft gibt die Energieeffizienz, die sich aus folgende Formel herleitet: Rechenleistung unter Vollauslastung aller Kerne geteilt durch den Bruttostromverbrauch der Testplattform.

Bei der Energieeffizienz musste sich der Intel Core i7-3960X erstmals im Test mit dem zweiten Platz zufrieden geben: Mit 126,3 Punkten pro Watt kam er am amtierenden Spitzenreiter in dieser Disziplin, dem Intel Core i7-2600K mit 133,4 Punkten pro Watt nicht vorbei. Im Vergleich zum direkten Vorgänger Core i7-990 allerdings, der lediglich 96,0 Punkte pro Watt erreichte, verbesserte sich die Energieeffizienz des Core i7-3960X um erstaunliche 31 Prozent. Auf den Plätzen folgen die außer Konkurrenz laufenden AMD-Prozessoren, die für die gleiche Rechenleistung knapp doppelt soviel Energie einsetzen müssen.

Prozessor

Energieeffizienz (Punkte pro Watt) 

Intel Core i7-2600K

133,3

Intel Core i7-3960X

126,3

Intel Core i7-990X

96,0

AMD Phenom II X6 1100T

65,3

AMD FX-8150

62,7

Intel Core i7-3960X: Fazit und Testsystem

Test-Fazit: Intel Core i7-3960X

Das Ganze ist mehr als die Summe seiner Teile: Der Intel Core i7-3960X Extreme Edition ist der derzeit schnellste Desktop-Prozessor, den Sie für Geld kaufen können.

Der Intel Core i7-3960X Extreme Edition jagt von Rekord zu Rekord und hebt die Rechenpower von Desktop-Prozessoren auf ein neues Leistungsniveau. In der Spitze ist Intels Sechskerner fast 30 Prozent schneller als der bisherige Rechenkönig Core i7-990. Seine geballte Rechenkraft kann der Core i7-3960X aber nur entfalten, wenn auch die Software mitspielt.

Arbeiten Sie überwiegend mit Programmen der Audio- und Videobearbeitung, CAD, Rendering und Simulation, ist der Intel Core i7-3960X den hohen Anschaffungspreis wert. Gerade wenn Sie mit einer Workstation Ihr Geld verdienen, sorgt der Sechskerner für deutlich mehr Produktivität und senkt gleichzeitig dank seiner ausgezeichneten Energieeffizienz die Unterhaltskosten.

Beim Preis-Leistungs-Verhältnis hat allerdings der Intel Core i7-3930K die Nase vorne: Der 3,3-GHz-Prozessor dürfte ebenfalls viel Leistung aus seinen sechs Rechenkernen herausholen - zum halben Preis des 3960X-Spitzenmodells!

Testsysteme

Speziell für den neuen Core i7 gedacht: Speicherriegel-Kit RipJawsZ von Gskill mit vier Modulen

Der Intel Core i7-3960X Extreme Edition arbeitet in der hauseigenen Hauptplatine Intel DX79SI mit X79-Chipsatz. Dem Prozessor stehen vier Speicherriegel des Typs G.Skill RipJawsZ mit 4 GB zur Seite. Die Core-Prozessoren mit dem Sockel LGA1366 testen wir in der Intel-Hauptplatine X58SO, die auf dem hauseigenen X58-Chipsatz basiert. Der Prozessor steuert pro Speicherkanal ein DDR3-1066-Modul mit den Zugriffszeiten 7-7-7-7-20 an.

Intels Core-Prozessoren mit dem LGA1155-Steckplatz nehmen in der Intel-Hauptplatine DP67BG mit P67-Chipsatz Platz. Die CPUs steuern 2 x 2 Gigabyte DDR3-1333-Speicher mit CL8 an. Die AMD-Prozessoren nehmen in der AM3+-Hauptplatine Asus Crosshair V Formular mit AMD-Chipsatz 990FX/SB950 Platz. Die Platine ist mit 2 x 2 GB DDR3-1600-Speicher (CL7) des Typs Kingston HyperX bestückt, der ebenfalls im Zweikanalmodus arbeitet.

Um möglichst identische Testbedingungen zu gewährleisten, sind alle Testplattformen - abgesehen vom Speicher und der Hauptplatine - mit den gleichen Komponenten ausgestattet. Die CPU-Tests erfolgen unter Windows 7 Ultimate 32 Bit. Intel-Prozessoren absolvieren den Test mit den aktivierten Funktionen Hyperthreading und Turbo Boost 2 - sofern vorhanden.

Dieser Artikel basiert auf einem Beitrag der CW-Schwesterpublikation PC-Welt.