Launch-Analyse: Intel Sandy Bridge E

Montag, 14. November 2011
 / von Leonidas
 

Mit dem Montag stellt Intel nun endlich die lange erwartete HighEnd-Auskopplung Sandy Bridge E der Sandy-Bridge-Architektur vor. Da es sich bei Sandy Bridge E um regelrecht extra Prozessoren-Dies mit durchgehend höherer Anzahl an Rechenkernen samt einer extra Plattform mit extra Sockeln, Mainboard-Chipsätzen und Mainboards handelt, betrachtet man Sandy Bridge E gern getrennt zum regulären Sandy-Bridge-Programm, selbst wenn die Prozessorenarchitektur in der Tat identisch ist – und vor allem Sandy Bridge E auf gleichem Takt und gleicher Anzahl an Rechenkernen ziemlich exakt dieselbe Performance wie Sandy Bridge abwirft, trotz deutlich größerem Speicherinterface und mehr Level3-Cache. Mit Sandy Bridge E löst Intel aber vor allem die Nehalem-Gulftown-Plattform der Core i7-980X & 990X Prozessoren ab und führt nun auch dieses Marktsegment ins Sandy-Bridge-Zeitalter.

Technik Fertigung
Nehalem Gulftown Sockel 1366, 6 Kerne + HyperThreading, 256 kByte Level2-Cache pro Kern, 12 MB Level3-Cache insgesamt, TripleChannel-Speicherinterface bis DDR3/1066, kein PCI Express Interface, keine Grafik 1170 Millionen Transistoren auf 240mm² Chip-Fläche in 32nm
Sandy Bridge 4C Sockel 1155, 4 Kerne + HyperThreading, 256 kByte Level2-Cache pro Kern, 8 MB Level3-Cache insgesamt, DualChannel-Speicherinterface bis DDR3/1333, PCI Express 2.0 Interface x16, integrierte HD3000-Grafik 1160 Millionen Transistoren auf 216mm² Chip-Fläche in 32nm
Sandy Bridge E Sockel 1356 & 2011, 8 Kerne + HyperThreading, 256 kByte Level2-Cache pro Kern, 20 MB Level3-Cache insgesamt, QuadChannel-Speicherinterface bis DDR3/1600, PCI Express 3.0 Interface x40, keine Grafik 2270 Millionen Transistoren auf 435mm² Chip-Fläche in 32nm
Bulldozer Sockel AM3+, 8 Kerne in 4 Modulen, 2 MB Level2-Cache pro Modul, 8 MB Level3-Cache insgesamt, DualChannel-Speicherinterface bis DDR3/1866, kein PCI Express Interface, keine Grafik 1200 Millionen Transistoren auf 315mm² Chip-Fläche in 32nm

Gegenüber Nehalem Gulftown kann sich Sandy Bridge E zuerst über die Verbesserungen der Sandy-Bridge-Architektur profilieren, welche takt- und kernnormiert ca. 15 Prozent Leistungszuwachs ermöglichen. Hinzu kommt eine höhere Anzahl an Rechenkernen: Nehalem Gulftown trägt maximal halt nur sechs Rechenkerne, während Sandy Bridge E bis zu acht Rechenkerne trägt (auch wenn diese nicht bei allen Prozessoren-Modellen aktiv sind). Im Server-Segment dürfte dann auch die Vergrößerung des Level3-Caches von 12 auf 20 MB dankbar angenommen werden, auch dies kann dort für weitere Performance sorgen. Und letztlich steigt durch das QuadChannel-Speicherinterface und die Erhöhung des offiziellen Speichersupports von DDR3/1066 auf DDR3/1600 die Speicherbandbreite zwischen Nehalem Gulftown und Sandy Bridge E sogar auf glatt das Doppelte, was unter sehr bandbreitenlastigen Anwendungen des Profibereichs und generell im Server-Bereich sogar noch höhere Leistungsgewinne gegenüber Nehalem Gulftown ermöglicht.

Damit sehen die Aussichten von Sandy Bridge E im Profi-Segment bei voll ausgefahrenenen Prozessoren sofort exzellent aus – 15 Prozent mehr Pro/MHz-Performance, 33 Prozent mehr Rechenkerne, 66 Prozent mehr Level3-Cache und 100 Prozent mehr Speicherbandbreite dürften satte Performancegewinne im Server-Alltag ergeben. Da die Taktraten von Nehalem Gulftown zu Sandy Bridge E ungefähr gleich sind, kann man für den Server-Bereich eine geschätzte Mehrperformance zwischen Nehalem Gulftown und Sandy Bridge E von 50 bis 60 Prozent annehmen – dies ist schon sehr stattlich zwischen nur einer Prozessoren-Generation.

Allerdings gibt es diese Mehrperformance eben auch nur dort – und je weiter man beim Anforderungsprofil weggeht vom Server-Bereich hin zum Desktop-Bereich, um so weniger kommen all die Vorteile von Sandy Bridge E zum tragen: Viel Level3-Cache und die sehr hohe Speicherbandbreite sind nur wichtig für extreme Auslastungen, bewirken im Desktop-Alltag jedoch ziemlich gar nichts. Da bei den Desktop-Modellen von Sandy Bridge E zudem derzeit maximal Sechskerner vorgesehen sind, fällt auch der Vorteil von mehr Rechenkernen weg und es bleibt letztlich im Desktop-Segment nur der 15prozentige Vorteil bei der Pro/MHz-Leistung gegenüber Nehalem Gulftown bestehen. Man muß hier eine klare Trennung vornehmen zwischen dem, was Sandy Bridge E als Prozessor allgemein kann – und zwischen dem, was die für das Desktop-Segment angebotenen Sandy-Bridge-E-Modelle dann wirklich bieten.

Denn mit all den Abspeckungen der Desktop-Modelle begibt sich Sandy Bridge E in ein gefährliches Fahrwasser: Gegenüber Nehalem Gulftown hat man wie gesagt auf ähnlicher Taktrate nur den Vorteil von ca. 15 Prozent mehr Pro/MHz-Leistung, gegenüber Sandy Bridge sind es auf wiederum ähnlicher Taktrate dann nur ein Vorteil von ca. 20 Prozent durch die zwei mehr Rechenkerne. Gegenüber Nehalem Gulftown ist der Vorteil zu gering, um Nutzer dieser HighEnd-Architektur zu Wechsel zu animieren – und gegenüber der deutlich günstigeren Mainstream-Architektur Sandy Bridge ist Sandy Bridge E ziemlich heftig ineffektiv: Das Grundpaket aus Core i7-3930K samt X79-Mainboard kostet derzeit 720 Euro, bei einem Core i7-3960X samt X79-Mainboard sind es sogar 1130 Euro – ein Core i7-2600K samt Z68-Mainboard ist dagegen für 400 Euro zu haben und dabei nur runde 20 Prozent langsamer.

Technik Taktraten TDP Listenpreis Release
Core i7-3960X 6 Sandy-Bridge-E-Rechenkerne + HyperThreading
1.5 MB Level2-Cache, 15 MB Level3-Cache, QuadChannel-Speicherinterface bis DDR3/1600, PCI Express 3.0 Interface x40, Sockel 2011, X79-Chipsatz
3.3 GHz
(TurboMode 5C/6C 3.6 GHz, 3C/4C 3.7 GHz, 1C/2C 3.9 GHz), freier Multiplikator bis x57, Busübertaktung mit fest 25% oder 66% mehr Grundtakt möglich
130W 999$ 14. November
Core i7-3930K 6 Sandy-Bridge-E-Rechenkerne + HyperThreading
1.5 MB Level2-Cache, 12 MB Level3-Cache, QuadChannel-Speicherinterface bis DDR3/1600, PCI Express 3.0 Interface x40, Sockel 2011, X79-Chipsatz
3.2 GHz
(TurboMode 5C/6C 3.5 GHz, 3C/4C 3.6 GHz, 1C/2C 3.8 GHz), freier Multiplikator bis x57, Busübertaktung mit fest 25% oder 66% mehr Grundtakt möglich
130W 583$ 14. November
Core i7-3820 4 Sandy-Bridge-E-Rechenkerne + HyperThreading
1 MB Level2-Cache, 10 MB Level3-Cache, QuadChannel-Speicherinterface bis DDR3/1600, PCI Express 3.0 Interface x40, Sockel 2011, X79-Chipsatz, freier Multiplikator bis x45, Busübertaktung mit fest 25% oder 66% mehr Grundtakt möglich
3.6 GHz
(TurboMode 3C/4C 3.7 GHz, 1C/2C 3.8 GHz)
130W 294$ Q1/2012
Core i7-2700K 4 Sandy-Bridge-Rechenkerne + HyperThreading
1 MB Level2-Cache, 8 MB Level3-Cache, DualChannel-Speicherinterface bis DDR3/1333, PCI Express 2.0 Interface x16, Sockel 1155, 6er Chipsätze
3.5 GHz
(TurboMode 4C 3.6 GHz, 3C 3.7 GHz, 2C 3.8 GHz, 1C 3.9 GHz), freier Multiplikator bix x57
95W 332$
Core i7-2600K 4 Sandy-Bridge-Rechenkerne + HyperThreading
1 MB Level2-Cache, 8 MB Level3-Cache, DualChannel-Speicherinterface bis DDR3/1333, PCI Express 2.0 Interface x16, Sockel 1155, 6er Chipsätze
3.4 GHz
(TurboMode 4C 3.5 GHz, 3C 3.6 GHz, 2C 3.7 GHz, 1C 3.8 GHz), freier Multiplikator bix x57
95W 317$
Core i7-2600 4 Sandy-Bridge-Rechenkerne + HyperThreading
1 MB Level2-Cache, 8 MB Level3-Cache, DualChannel-Speicherinterface bis DDR3/1333, PCI Express 2.0 Interface x16, Sockel 1155, 6er Chipsätze
3.4 GHz
(TurboMode 4C 3.5 GHz, 3C 3.6 GHz, 2C 3.7 GHz, 1C 3.8 GHz)
95W 294$

Sicherlich haben die 40 PCI Express 3.0 Lanes (der Prozessor unterstützt PCI Express 3.0, dies wurde seitens Intel mangels Testexemplaren nur nicht validiert und es ist somit eine Sache der Mainboard-Hersteller, dieses Feature anzubieten oder nicht) ihren Reiz für MultiGPU-Systeme, welche etwas mit dieser hohen PCI-Express-Bandbreite anfangen können. Allerdings wird gerade das kommende PCI Express 3.0 bei Ivy Bridge diese Thematik wieder etwas verflachen lassen – mit PCI Express 3.0 x16 hat Ivy Bridge so viel PCI-Express-Bandbreite wie derzeit ein PCI Express 2.0 System mit 32 Lanes, was für die allermeisten DualGPU-Setups einfach ausreichend ist. Nur bei richtig extremen MultiGPU-Setups mit NextGen-Grafikkarten sollten sich die 40 Lanes von Sandy Bridge E auszahlen, die Verkaufszahlen solcherart Systeme dürften aber in eng begrenztem Rahmen bleiben.

Und danach verbleiben auf dem Desktop bei Sandy Bridge E nur Vorteile, denen immer auch ein Nachteil gegenübersteht. Die monströse Speicherbandbreite beispielsweise erfordert relativ teure Mainboards (mit vielen Speicherbänken und demzufolge viel Verdrahtungsaufwand) und (zumindest wenn man sichergehen will) den Einsatz von speziellen QuadChannel-Speicherkits, welche anfänglich auch wieder teuer sein dürften. Die zwei mehr Rechenkerne, welche alle Mehrperformance von Sandy Bridge E gegenüber Sandy Bridge auf dem Desktop stemmen müssen, funktionieren dann zudem nur richtig gut in Anwendungen, dafür aber eher unterdurchschnittlich in Spielen – was selbstverständlich ist, die meisten der heutigen Spiele können kaum zwei Rechenkerne vernünftig auslasten und für die ist ein Sechskern-Prozessor halt genauso gut wie ein Vierkerner.

Aller Mehrperformance steht dann auch ein entsprechender Mehrverbrauch gegenüber, welcher durchaus an den Rand der spezifizierten TDP von 130 Watt und unter Overclocking auch deutlich darüber hinausgeht. Sandy Bridge E ist also in jedem Fall nur etwas für Anwender, welche sich wegen der Wattage des Gesamtsystems keine Sorgen machen – energieeffizient ist der gesamte Ansatz zweifelsfrei nicht. Wenigstens steht die hohe Die-Größe nicht dem Overclocking-Erfolg entgegen, in verschiedenen Tests konnten mit Sandy Bridge E ähnliche Übertaktungserfolge (durchgehend über 4.4 GHz bis bestenfalls 4.8 GHz) erzielt werden, wie derzeit schon mit Sandy Bridge möglich sind. Die bei Sandy Bridge E wieder gebotene Möglichkeit zur Übertaktung des Grundtakts macht aufgrund des sowieso freien Multiplikators das Kraut dann auch nicht mehr fett.

TDP Listenpreis Anwendungen
CB   ·   HT4U
LQ-Spiele
CB   ·   HT4U
Core i7-3960X
Sandy Bridge E, 6 Kerne + HT, 3.3 GHz + TM
130W 999$ 126%   ·   120% 112%   ·   106%
Core i7-2600K
Sandy Bridge, 4 Kerne + HT, 3.4 GHz + TM
95W 317$ 100%   ·   100% 100%   ·   100%
Core i7-2500K
Sandy Bridge, 4 Kerne, 3.3 GHz + TM
95W 216$ 90%   ·   89% 97%   ·   98%
Core i7-990X
Nehalem, 6 Kerne + HT, 3.46 GHz + TM
130W 999$ 113%   ·   105% 97%   ·   97%
Core i7-980
Nehalem, 6 Kerne + HT, 3.33 GHz +TM
130W 583$ 110%   ·   101% 88%   ·   88%
FX-8150
Bulldozer, 8 Kerne, 3.8 GHz + TC
125W 245$ 86%   ·   81% 70%   ·   68%
Phenom II X6 1100T
K10.5, 6 Kerne, 3.3 GHz + TC
125W 205$ 74%   ·   72% 69%   ·   69%
Phenom II X4 975
K10.5, 4 Kerne, 3.6 GHz
125W 175$ 63%   ·   65% 68%   ·   69%

Wem kann man damit Sandy Bridge E im Desktop-Bereich empfehlen? Da bleiben nur wenige Möglichkeiten – so HighEnd-Systeme mit HighEnd MultiGPU-Setup, wo die vielen PCI Express Lanes anschlagen werden. Oder auch semiprofessionelle Workstations, wo man die hohe Speicherbandbreite aufgrund entsprechender Anwendungen auch ausnutzen kann. Aber als normales HighEnd Desktop-System ist Sandy Bridge E zu übertrieben, für diese letzten 20 Prozent Performance muß man nicht zwischen 300 und 700 Euro mehr ausgeben als beim Core i7-2600K. Für das reguläre Sandy-Bridge-Programm spricht auch klar der sich am Horizont abzeichnende einfache Upgrade-Pfad auf Ivy Bridge, welches einen geringeren Stromverbrauch und bessere Übertaktungseigenschaften verspricht.

Leider gibt es zu Sandy Bridge E diesbezüglich noch absolut gar keine Information, ob Intel eines Tages auch Ivy-Bridge-Prozessoren im Sockel 2011 anbieten wird oder wenigstens Desktop-Modelle von Sandy Bridge E mit acht Rechenkernen an den Start schickt. Das gänzliche Fehlen entsprechender Informationen bedeutet zudem, daß solcherart Möglichkeiten noch viele Monate entfernt sind – oder eben gleich gar nicht kommen werden. Gerade das Fehlen dieser Upgrade-Fähigkeit in der nahen Zukunft ist derzeit der größte Pferdefuß von Sandy Bridge E im Vergleich mit Sandy Bridge – letztere Architektur ist eleganter, effizienter, kostengünstiger und wird in wenigen Monaten die gleiche oder potentiell noch mehr Performance bieten. Unter diesem Gesichtspunkt verbietet sich – von Ausnahmefällen mit besonderen Anforderungen abgesehen – derzeit die Anschaffung von Sandy Bridge E im Desktop.

Dabei könnte Sandy Bridge E schon jetzt viel interessanter sein, wenn Intel auch schon Achtkern-Modelle in den Desktop entlassen hätte – wie sie für den Server-Bereich für das erste Quartal 2012 angekündigt sind. Dann hätte man sowohl gegenüber Nehalem Gulftown als auch Sandy Bridge einen größeren Performancesprung als dato hinlegen können und würde vor allem auch optisch ein klares Zeichen setzen. Gut möglich, daß Intel sich diesen Schritt noch vorbehält – aber derzeit gibt es wie gesagt noch keinerlei Anzeichen für einen Desktop-Achtkerner aus der Sandy-Bridge-E-Reihe.

Technik TDP Listenpreis Release
Core i7-3820 4 Sandy-Bridge-E-Kerne + HT, 3.6 GHz (TM 3.9 GHz), 10 MB L3 130W 294$ Q1/2012
Core i7-3930K 6 Sandy-Bridge-E-Kerne + HT, 3.2 GHz (TM 3.8 GHz), 12 MB L3 130W 583$
Core i7-3960X 6 Sandy-Bridge-E-Kerne + HT, 3.3 GHz (TM max. 3.9 GHz), 15 MB L3 130W 999$
Xeon E5-2660 8 Sandy-Bridge-E-Kerne + HT, 2.2 GHz (TM ?), 20MB L3 95W 1329$ Q1/2012
Xeon E5-2665 8 Sandy-Bridge-E-Kerne + HT, 2.4 GHz (TM ?), 20MB L3 115W 1440$ Q1/2012
Xeon E5-2670 8 Sandy-Bridge-E-Kerne + HT, 2.6 GHz (TM ?), 20MB L3 115W 1552$ Q1/2012
Xeon E5-2680 8 Sandy-Bridge-E-Kerne + HT, 2.7 GHz (TM ?), 20MB L3 130W 1723$ Q1/2012
Xeon E5-2690 8 Sandy-Bridge-E-Kerne + HT, 2.9 GHz (TM ?), 20MB L3 135W 2057$ Q1/2012
Xeon E5-2687W 8 Sandy-Bridge-E-Kerne + HT, 3.1 GHz (TM ?), 20MB L3 150W 1885$ Q1/2012

Die vielen achtkernigen Xeon-Prozessoren mit Sandy-Bridge-E-Unterbau helfen hier vermutlich auch nicht weiter, da diese bis auf eine Ausnahme nicht mit den passenden Taktfrequenzen angeboten werden – es lohnt schließlich kaum, zwei Mehrkerne hinzuzunehmen und dafür dann bemerkbar Taktrate aufzugeben, da die zwei mehr Rechenkerne nicht immer weiterhelfen, die Taktrate aber in jedem einzelnem Test zählt. Und das einzige Achtkern-Modell mit 3 GHz oder mehr Takt in Form des Xeon E5-2687W auf 3.1 GHz kommt mit einem stolzen Listenpreis von gleich 1885 Dollar daher und ist somit nur für eine Handvoll an Profi-Anwendern interessant. Der hohe Preis dieses Prozessors erklärt sich im übrigen aus der Eignung für Zweisockel-Systeme – im Einsockel-Bereich hat Intel dagegen leider nur Sechskerne in Vorbereitung, genauso wie im Desktop-Segment.

So lange sich an diesen Planungen im Desktop- wie im Server-Segment nichts ändert, bleibt vorstehendes Fazit also bestehen: Sandy Bridge E ist als Architektur für Server- und Workstation-Bedürfnisse sehr überzeugend, die angebotenen Desktop-Modelle setzen aber einen zu hohen Preispunkt für eine klar zu geringe Mehrperformance an. Zudem fehlt derzeit der Glaube an den Aufrüstpfad, welcher bei den regulären Sandy-Bridge-Modellen durch Ivy Bridge ab Frühjahr 2012 als gegeben erscheint. Damit gibt es keine allgemein vertretbaren Argumente für Sandy Bridge E im Desktop, die Vorteile dieser Architektur funktionieren nur unter Spezialfällen oder eben im Workstation/Server-Segment. Der Desktop-Käufer kann sich hier beruhigt zurücklehnen und die (technologisch hochwertige) Show genießen, muß aber Sandy Bridge nirgendwo in seine Planungen aufnehmen. Der normale Desktop-Markt wird sich also weiterhin an Core i7-2600K und 2700K als Spitzenmodellen orientieren – und viel klarer kann Sandy Bridge E nicht beschrieben werden.