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Intels dritte Core Generation „Ivy Bridge“ – der nächste Tick in 22nm

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Leistungsaufnahme & Übertakten

Im Gegensatz zur Performanz der neuen Prozessoren, hat sich bei der Effizienz deutlich etwas getan. Allein schon die TDP, welche Intel mit 77 W für das neue Spitzenmodell 3770K angibt ist im Gegensatz zu den 95 W der letzten Generation um 18 Watt gesunken.
So verwundert es nicht, dass die dritte Core Generation in unserem Test die besten Werte abliefert.

Nun sollte man natürlich meinen, dass durch die höhere Effizienz bedingt durch 22nm Fertigung und Tri-Gate Transistoren das Übertaktungspotential von Ivy Bridge ebenfalls deutlich besser ausfällt, zumal Intel den maximal möglichen Multiplikator auf 63 angehoben hat, was rein theoretisch einen maximalen Takt von 6,3 GHz erlaubt. Das machte anfangs viel Hoffnung, da sich bereits Sandy Bridge unter guter Luftkühlung ohne Probleme auf über 5 GHz takten lies. Doch leider verhält sich Ivy Bridge nicht ganz so, wie man es zunächst erwartet.

Zunächst ist zu erwähnen, dass das Übertakten eines Ivy Bridge Prozessors – wie auch bei Sandy Bridge – am besten über einen geeigneten Chipsatz (in diesem Fall Z75 oder Z77) und einen freien Multiplikator funktioniert, welchen nur Prozessoren, die ein K oder ein X am Ende ihrer Bezeichnung besitzen. Einen höheren Takt kann man zwar auch durch Anheben des Basistakts (BCLK) erreichen, jedoch sind an diesen auch andere Komponenten gebunden, weshalb hier eine Erhöhung um mehr als 7% (107 MHz) nur schwer möglich ist, wenn überhaupt.
Der Takt von 4,5 GHz ist zwar bei einer Kernspannung von ca. 1,2 V problemlos stabil möglich, jedoch war diese Konstellation in unserem Test alles andere als alltagstauglich.
Während unser 2600K bei selbiger Frequenz unter Last nicht einmal die 70°C Marke erreichte, knackte der 3770K bereits nach kürzester Zeit die 80°C Marke und pendelte sich dann bei ungefähr 90°C ein, eine Temperatur, die dem Prozessor auf Dauer nicht gerade wohl bekommt. Wohl gemerkt verwendeten wir für unseren Test als CPU Kühler nicht Intels Boxed Version, sondern den Towerkühler Scythe Mugen 2.
Auch die Leistungsaufnahme stieg rapide an. Benötigte Ivy Bridge mit Standardtakt noch 10-20 Watt weniger als sein Konkurrent, so waren es bei 4,5 GHz bereits 9-17 Watt mehr.

Leistungsaufnahme mit Last unter Prime95

Die Ursache für dieses Verhalten wurde in den letzten Wochen in Fachkreisen heftigst diskutiert. Auf der einen Seite gibt es die Argumentation, dass die Abwärme nicht so gut abgeführt werden kann, da die Chipfläche zwar ähnliche groß wie bei Sandy Bridge ausfällt, jedoch die Grafikeinheit einen wesentlich höheren Prozentsatz dessen einnimmt und dadurch für den Prozessor weniger Oberfläche zur Verfügung steht, um seine Wärme abgeben zu können.
Mittlerweile ist aber ziemlich sicher, dass es an einer anderen Stelle hapert. Normalerweise werden die CPUs über ein flussfreies Lot mit dem Heatspreader verbunden, welcher dann für eine möglichst große Oberfläche zum Abtransport der Wärme sorgt. Mit Ivy Bridge geht Intel jedoch erstmals den günstigeren Weg Wärmeleitpaste zwischen CPU und Heatspreader zu verwenden.
PC Watch hat sich die mühe gemacht den Heatspreader zu entfernen und mit verschiedenen Wärmeleitpasten Tests durchzuführen. Dabei kam heraus, dass bei anderen als der von Intel eingesetzten Wärmeleitpaste die Temperaturen um 8-11°C fielen, im übertakteten Zustand bei 4,5 GHz konnten sogar 15-20°C weniger erreicht werden.

Tests verschiedener Wärmeleitpasten bei Ivy Bridge (blau: Idle, rot: Last) (Quelle: pc.watch.impress.co.jp)

Mit diesem Vorgehen wirft Intel nun einige Fragen auf. Schließlich handelt es sich bei diesen Prozessoren nicht nur um Einsteigermodelle, die hauptsächlich in OEM-PCs verbaut werden, sondern auch den Premium Bereich und vor allem die Prozessoren mit freiem Multiplikator, welche eigentlich gerade an Übertakter gerichtet sind.

Ganz interessant ist allerdings auch der Vergleich zwischen dem Intel Mainboard und dem P8Z77-V, welches uns von ASUS zur Verfügung gestellt wurde.
ASUS verbaut auf seinen aktuellen Boards mittlerweile die dritte Generation der Dual Intelligent Processors. Dabei handelt es sich um die zwei Chips EPU und TPU, welche sich automatisch um den Energiebedarf und das Taktverhalten des PCs beziehungsweise des Prozessors kümmern.
In der aktuellen Generation hat ASUS einige Optimierungen an den digitalen Spannungswandlern vorgenommen, sodass für einen noch stabileren Betrieb der Spannungen gesorgt ist und ein höherer Stromdurchsatz erreicht werden kann, so es denn gewünscht wird.
Im direkten Vergleich konnte das ASUS P8Z77-V gegenüber seinem Intel Konkurrenten durch seine EPU einen ca. 3 bis 9 Watt niedrigeren Verbrauch bei gleicher Leistungsfähigkeit aufweisen.
Auch das automatische Übertakten mit der TPU funktionierte hervorragend. Das Mainboard brachte unseren Core i7 3770K stabil auf 4,2 GHz. Das Sandy Bridge Modell Core i7 2600K konnten wir auf diese Weise sogar bis 5,2 GHz problemlos und stabil übertakten.
EPU und TPU des Mainboards können beide je nach Bedarf separat mittels Schalter aktiviert oder deaktiviert werden. Weitere Einstellungen können über das BIOS oder die Windows Software ASUS AI Suite 2 durchgeführt werden.

Hier im Bild die zwei Schalter für EPU & TPU

Hier im Bild die zwei Schalter für EPU & TPU

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Kommentare (9)


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Das nenne ich mal ein wirklich gelungenes Review! Wirklich SimsP, das hast du echt klasse hinbekommen. Wer da noch alles im Hintergrund mitgewerkelt hat würde mich ja auch mal interessieren :D Mir gefällt ausgesprochen gut, dass ihr den Schwerpunkt bei den Benchmarks nicht auf Spiele gesetzt habt und, dass ihr den Zusammenhang zwischen der Taktfrequenz und der Leistungsaufnahme von Ivy und Sandy auf diese Weise verglichen habt.


Ich wollte eigentlich bei Ivy + einem entsprechenden MB wieder mal zuschlagen und meinem System ein Upgrade gönnen. Aber leider passt mir das finanziell grade überhaupt nicht in den Kram. Außerdem brauche ich derzeit eigentlich keine Extraleistung zu den aktuellen Preisen, jedoch würden mich der niedrige Verbrauch im Idle und Normalbetrieb in Kombination mit der Mehrleistung schon reizen. Insbesondere weil auch die Grafik ausreichend potent ist. Funktioniert das Umschalten zwischen der GPU in Ivy und einer dedizierten Grafiklösung mittlerweile eigentlich reibungslos (automatisch)? Wenn das ginge, könnte ich die GTX570 die meiste Zeit schlummern lassen und nur bei Bedarf "den Turbo zünden".

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SimsP's, SimsP's, und ganz alleine SimsP's. Das Review hat er ganz alleine gewuppt.

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Hut ab, wirklich toll gemacht!:)

Um nochmal zurück auf meine Frage zu kommen: Wie zuverlässig funktioniert das Umschalten zwischen IGP und dedizierter Karte?

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Sry hab deinen Post gestern gar nicht mehr mitbekommen.
Ein automatisches Umschalten ist so nicht ganz möglich. Im Bios kann man die Chips zwar ganz einfach wechseln, wie man will, aber das gilt nicht so ohne weiteres für den Dauerbetrieb.
Viele Mainboard-Hersteller verbauen allerdings mittlerweile Lucid Virtu MVP. Da wird eine virtuelle GPU erzeugt, die aus externer Grafikkarte und iGPU besteht. Da kannst du dann auch unter Windows aussuchen, mit welcher der beiden GPUs die Anwendung laufen soll bzw. kannst du auch beide Grafikeinheiten dafür abrichten. Das bringt so ca. 20% Performanceschub gegenüber einer reinen externen Karte.
Allerdings muss dir klar sein, dass du dann bei weitem nicht an den niedrigen Stromverbrauch einer reinen iGPU Lösung herankommst, denn jede Grafikkarte zieht, auch wenn sie nicht verwendet wird Leistung. Die neuen Radeon Hd7000 Karten vermutlich nicht mehr, wenn kein Display angeschlossen ist, aber solange im test die Grafikkarte an das Netzteil angeschlossen war, zog sie genau so viel wie im Idle Modus, sprich 20-30W.

Also eine möglichst stromsparande Lösung bekommst du wirklich nur dann hin, wenn du allein die iGPU verwendest und die externe Karte abklemmst (nicht unbedingt vom Mainboard, aber auf jeden Fall vom Netzteil), oder vielleicht auch mit einer HD 7000. Das konnte ich aber nicht testen, weil ich keine da hatte. Das ändert sich ja demnächst ^^ aber jetzt hab ich keine möglichkeit mehr das mit ner iGPU zu testen.

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Super Review! Gefällt mir sehr gut :)

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Guter Test gewürzt mit vielen eigenen Erfahrungen :)
Ab morgen gehör ich auch zu den Ivy-Bridge-Usern,
dann kommen (hoffentlich) mein 3770K und mein Z77 Extreme 4...
Mal schaun was da mit einer potenten Wasserkülung so geht,
da sollte man die Temperaturen ja zumindest ein stückweit besser im Griff haben.

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Das interessiert mich auch mal. Hatte leider keinen entsprechenden Kühler für Sockel 1155 da.
Über 5 GHz könntest du damit bestimmt schon kommen denk ich mal.

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Ich hab nen Kunplex Kryos XT, der passt zum Glück.
Ist leider alles ausser das Board gekommen, muss also das testen auf Mo verschieben :(
Meinst 5Ghz primestable ?
Das wird schwer, ich kenn so gut wie keinen 3770K der das unter Wasser macht (zumindest im Luxx ist so 4,5-4,8 der Standard),
aber ich denk so 4,6 - 4,8 müsste man mit ner ordentlichen CPU schon schaffen.

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Also wenn ich mich jetzt richtig erinnere sollten 4,7 GHz schon mindestens drin sein.
Find ich aber wie gesagt wirklich krass. Sandy konnte man noch unter Luftkühlung locker auf 5 GHz bringen und war dabei sogar noch deutlich stromsparender.
Klar gibts mittlerweile auch OCer, die Ivy auf über 7 GHz gebracht haben, aber das interessiert mich ehrlich gesagt nur wenig. Mir kommts vor allem auf einen primestablen Alltagsbetrieb an und ich denke mal kaum, dass jemand seinen Home-PC permanent mit LN2 kühlt.

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