Vergleichstest von AMD Phenom und Intel Penryn

24.01.2008
Mit dem Phenom bekommen die angegrauten Athlon- 64-Prozessoren einen Nachfolger - der muss sich in unserem Spieletest gegen Intels neueste Core-2-CPU mit Penryn-Kern behaupten.

Seit über einem Jahr liegen Intels starke Core-2-CPUs an der Leistungsspitze. Die vormals lange führenden Athlon-64-Prozessoren konnten trotz steigender Taktraten in Sachen Performance nicht den Anschluss halten und überzeugten Käufer in der Zwischenzeit hauptsächlich durch ihren günstigen Preis.

Nun erreicht uns kurz vor Redaktionsschluss der lange erwartete Athlon-Nachfolger Phenom, den wir erstmals ausgiebig unter die Lupe nehmen. Auch Konkurrent Intel schläft nicht und liefert sein brandneues Quad-Core- Flaggschiff mit überarbeiteter Penryn-Architektur zum Test. Wir stellen die neuen Prozessoren im Detail vor und jagen sie durch unseren Benchmark-Parcours.

Phenom-Modelle
Zum Start der Phenom-Serie stellt AMD zwei Vierkern-Modelle vor, die sich nur durch geringe Taktund Preisunterschiede voneinander unterscheiden: den Phenom X4/9500 mit 2,2 GHz Takt (230 Euro) sowie den Phenom X4/9600 mit 2,3 GHz (260 Euro).

Ein ebenfalls geplanter Phenom X4/9700 mit 2,4 GHz ist zwar bereits für 285 Euro bei Internethändlern gelistet, verschwand aber am Tag des Redaktionsschlusses plötzlich aus AMDs Planung, der so genannten Roadmap. Ein schnellerer Phenom FX ist nur für Mainboards mit zwei Sockeln (F+) geplant, Takt und Preis sind derzeit nicht bekannt.

Zusätzlich will AMD Phenom X3- CPUs mit drei Rechenkernen verkaufen - wahrscheinlich der Ausschuss der Quad-Core-Produktion mit einem defekten Rechenkern. Nach unten hin rundet die Phenom X2-Serie mit zwei Kernen das Angebot ab. Noch günstiger sollen kommende Athlon-64-X2- Modelle mit abgespecktem Phenom- Innenleben werden. Voraussichtlich erscheint auch ein Sempron mit der neuen Architektur und nur einem Kern zu einem besonders günstigen Kurs.

Phenom-Technik / Sockel AM2+

Wie die Athlon-64-Vorgänger stellt AMD auch den Phenom in 65-Nanometer-Technik her, allerdings mit bis zu vier Rechenkernen. Erstmals stecken beim Phenom zudem alle vier Kerne in einem gemeinsamen Silizium- Die.

Konkurrent Intel packt beim Penryn dagegen einfach zwei Dual- Core-Dies auf einen Träger. Die Mikroarchitektur im Inneren des Phenom unterscheidet sich deutlich von den Vorgängern: Um Zugriffe auf den verhältnismäßig langsamen Hauptspeicher zu verringern, stattet AMD die Newcomer mit 2,0 MByte zusätzlichem Level-3-Cache aus, den sich alle Kerne teilen. Dieser schnelle Zwischenspeicher arbeitet wesentlich flotter als der Arbeitsspeicher.

Aber auch die Zugriffe auf den Hauptspeicher (maximale Geschwindigkeit: DDR2- 1066) erledigt ein Phenom dank zwei voneinander unabhängigen Speicher-Controllern schneller als die Vorgänger. Zudem hat AMD die für Multimedia und Spiele wichtigen SSE-Einheiten deutlich leistungsfähiger gestaltet.

Dabei soll der Energieverbrauch gegenüber einem Athlon 64 nicht steigen. Das gelingt dank ausgefeilter Stromsparmechanismen, die etwa Takt und Spannung der Rechenkerne je nach Last einzeln steuern.

Auch für Übertaktungsmanöver sollen sich dadurch neue Möglichkeiten ergeben: So könnte etwa nur ein Kern stark übertaktet werden, während die anderen "schlafen", ohne dass die Hitzeentwicklung unverhältnismäßig steigt - nützlich für Spiele, die nur einen Kern nutzen.

Sockel AM2+
Mit dem Phenom führt AMD auch den neuen CPU-Sockel AM2+ ein. Wie der Name vermuten lässt, unterscheidet der sich kaum vom bisher aktuellen Sockel AM2. Daher lautet die gute Nachricht: Aufrüstwillige können ihr bestehendes AM2-System problemlos mit einem Phenom aufwerten.

Die Nachteile: Zum einen streiken die neu entwickelten Stromsparmechanismen in AM2-Boards. Zum anderen arbeitet die Hypertransport- 3-Schnittstelle (HT 3.0) des Phenom im Sockel AM2 nur auf dem Niveau des in den AM2-Athlons verwendeten Vorgängers HT 2.0. So sinkt die maximale Bandbreite, die für die Kommunikation zwischen Phenom-CPU und Peripherie wie Grafikkarte oder RAM zur Verfügung steht, um mehr als die Hälfte.

In Spiele-PCs mit einer einzelnen Grafikkarte hat ein Phenom in einem AM2-System leistungsmäßig jedoch keine Nachteile - eventuell profitieren aber kommende Crossfire-Systeme mit vier Radeons durch die höhere Geschwindigkeit von HT 3.0. Als ersten AM2+-Untersatz testen wir das Gigabyte 790FXDQ6 (210 Euro) mit dem brandneuen 790FX-Chipsatz von AMD.

Intels Penryn

Unter dem Codenamen Penryn hält eine überarbeitete Mikroarchitektur Einzug in die Core-2- CPUs von Intel. Trotz einiger technischer Neuerungen bleibt es aber bei den bekannten Namen Core 2 Duo und Core 2 Quad.

Einzig die Zahlenangabe im Modellnamen steigt: Derzeit ist die Core 2 Duo/Quad-6000-Serie aktuell, mit dem Penryn-Kern kommt die 9000-Reihe für Quad-Cores und die 8000-Serie für Dual-Cores.

Die wichtigste Neuerung des Penryn gegenüber den Vorgängern ist das von 65 auf 45 Nanometer umgestellte Herstellungsverfahren. Durch die kleinere Strukturbreite und neuartige Fertigungsmaterialien arbeitet ein Penryn laut Intel entweder bei gleichem Takt deutlich sparsamer oder bei gleichem Stromverbrauch deutlich schneller als die Vorgänger.

Messungen unserer Schwester- Webseite Tecchannel.de bestätigen das: Trotz identischem Takt von 3,0 GHz verbraucht der Core 2 Quad QX9650 mit Penryn-Kern unter Volllast stattliche 53 Watt weniger als der Vorgängerprozessor QX6850 (Gesamtsystem: 264 gegen 317 Watt).

Den gemeinsamen Cache- Speicher optimiert Intel beim Penryn geringfügig und vergrößert ihn zudem von 4,0 auf 6,0 MByte pro Dual-Core-Die - ein Quadcore-Penryn bringt es damit insgesamt auf 12,0 MByte Cache! Zudem versteht der Penryn neue SSE-Befehle und arbeitet mit einer im Detail verbesserten SSEEngine, was sich auch in höherer Spiele-Performance bemerkbar macht.

Für unsere Tests nutzen wir den ersten erhältlichen Penryn-Chip, den Core 2 Quad QX9650 (3,0 GHz, 1.000 Euro) - günstigere Modelle folgen Anfang 2008. Welche Mainboards für Penryns in Frage kommen, verrät der Kasten "Penryn-Platinen".

Testsystem

Ursprünglich sollte uns AMD den, bis einen Tag vor Redaktionsschluss noch in den AMD-Planungen vorhandenen, Phenom X4/9700 mit 2,4 GHz liefern. Ohne Angabe von Gründen erhielten wir nur den 100 MHz langsameren X4/9600 mit 2,3 GHz.

Allerdings dürfte der Leistungsunterschied zwischen den beiden Modellen sehr gering ausfallen - von den etwas über vier Prozent mehr Takt des verschollenen X4/9700 mit 2,4 GHz gegenüber dem X4/9600 mit 2,3 GHz kommt in Spielen erfahrungsgemäß nur sehr wenig Leistung an.

Zum Vergleich zwischen dem getesteten Phenom X4/9600 für 260 Euro und der direkten Intel-Konkurrenz jagen wir den mit 240 Euro in etwa gleich teuren Core 2 Quad Q6600 durch unsere Benchmarks. Als Mainboard für den X4/9600 kommt das Gigabyte 790FX-DQ6 (ca. 210 Euro) mit dem brandneuen AMD-790FXChipsatz zum Einsatz.

Da der die Basis für das kommende Quad- Crossfire mit vier Radeon HD 3800 stellt, finden sich vier PCIExpress- x16-Slots (PCIe 2.0) auf dem 790FX-DQ6. Dazu gibt’s acht SATA2-Ports, davon zwei als externe Variante sowie zwei GBit- Netzwerkanschlüsse, Firewire und HD-Audio. Trotz vorhandenem DDR2-1066-RAM, welches die Phenoms nach offiziellen AMD-Angaben unterstützen, konnten wir im Bios des 790FXDQ6 nur DDR2-800 einstellen.

Laut Gigabyte hängt es von der verwendeten CPU ab, welche DDR2-Geschwindigkeit unterstützt wird - eventuell schafft ein zukünftiges Bios-Update Abhilfe. Intels QX9650 (3,0 G Hz, FSB1333) mit Penryn-Kern testen wir auf dem Asus-Mainboard P5K3 Deluxe (180 Euro) mit Intel- P35-Chipsatz. Als Speicher verwenden wir dieselben Module wie beim Phenom - ebenfalls mit DDR2-800-Geschwindigkeit.

Zum Vergleich zwischen dem altem 65- Nanometer-Kern der Core-2-CPUs und dem neuen 45-Nanometer- Penryn testen wir den Core 2 Quad QX6850, der wie der neue QX9650 mit 3,0 GHz und FSB1333 arbeitet, allerdings nur 8 MByte statt 12 MByte Cache besitzt. Allen Prozessoren steht eineGeforce 8800 GT zur Seite. Dass Dual-Core-CPUs trotz der aktuellen Quad-Core-Flut noch lange nicht zum alten Eisen gehören, beweisen Core 2 Duo X6800 und Athlon 64 X2/6400+.

Benchmarks / Fazit

Alle Spiele testen wir in der Auflösung 1280 mal 1024 Pixel ohne Bildverbesserungen. So limitiert nicht die Grafikleistung die Framerate, sondern einzig die Rechenkraft der CPUs entscheidet. Für den Phenom X4/9600 fällt die Bilanz ernüchternd aus: Alle Intel-CPUs im Test sind spürbar schneller als der AMD-Neuling.

Gegen die teuren High-End-Konkurrenten ist das aufgrund des deutlich niedrigeren Preises von 260 Euro für den X4/9600 kein Beinbruch. Allerdings überholt selbst der etwas günstigere Core 2 Quad Q6600 (240 Euro) den X4/9600.

Im auf Einkern-CPUs optimierten F.E.A.R. ist der Rückstand mit 137,0 Frames (Q6600) zu 101,0 fps (X4/9600) besonders deutlich. Aber auch in UT3, das alle vier Kerne nutzt, verliert er mit 141,9 zu 113,6 fps klar gegen den Q6600.

Beim Athlon 64 X2/6400+ kann der Phenom in unseren Tests dagegen meist mithalten, obwohl er 900 MHz langsamer taktet. Intels neues Flaggschiff QX9650 mit dem frischen Penryn-Kern übernimmt dagegen knapp den Performance-Thron vom eigenen Vorgänger QX6850.

Den überholt er trotz identischem Takt dank des größeren und effizienteren Cache- Speichers sowie der generalüberholten Mikroarchitektur - allerdings nur knapp, etwa mit 134,0 zu 125,0 fps in World in Conflict sowie 180,1 zu 170,7 fps in UT 3.

Fazit
Trotz neuer Mikroarchitektur gelingt es dem Phenom X4/9600 nicht, die dominierenden Core-2- CPUs zu gefährden. Im Verhältnis zum Dual-Core-Vorgänger Athlon 64 X2 benötigt AMDs Neuling aber fast ein Gigahertz weniger Takt für die annähernd gleiche Leistung - zudem mit vier Rechenkernen, die Spiele bisher kaum nutzen.

Auch der maximale Stromverbrauch des getesteten X4/9600 fällt mit maximal 95 Watt geringer aus als beim Athlon 64 X2/6400+ mit maximal 125 Watt. Damit sollten die Phenoms noch Luft haben für weitere Taktsteigerungen und könnten damit auch die Intel-Konkurrenz gefährden. Allerdings zeigt der erste Penryn von Intel, dass der neue Kern durch den stark gesunkenen Stromverbrauch über mindestens ebenbürtige Reserven verfügt - ein QX9770 mit 3,2 GHz sowie FSB1600 soll bereits im ersten Quartal 2008 folgen.

Unterm Strich liefert AMD mit dem Phenom keine Performance-Überraschung, aber eine moderne Quad-Core-CPU zum fairen Preis. Intel dagegen baut mit dem Penryn den Vorsprung auf AMD weiter aus und wird die Phenoms in Zukunft zunehmend stärker unter Druck setzen.

Dieser Artikel stammt aus der Gamestar 01/2008