Die neue CPU-Testplattform

Die neuen Prozessor-Generationen von AMD und Intel erfordern aktuelle Test-Plattformen und Benchmarks, um die CPU-Leistung praxisnah prüfen zu können. Wichtigste Änderung im PC-WELT-Labor: Ab sofort testen wir unter Windows Vista, um die Prozessorleistung unter DirectX 10 messen zu können. Das krempelt den Benchmark-Parcour komplett um, den die Prozessoren durchlaufen müssen.

Deswegen müssen wir natürlich auch bei den Testplattformen aufrüsten. Sowohl bei AMD als auch bei Intel kommen brandneue Chipsätze mit höherem Referenz- respektive Systemtakt (Front Side Bus) zum Einsatz, die den Stand der Technik widerspiegeln. Bei der Intel-Plattform führen wir mit DDR3-Riegeln sogar eine neue Speichertechnik ein.

AMD-Plattform

Als Untersatz für AMDs Phenom-Prozessor und seinen brandneuen Sockel AM2+ verwenden wir die Hauptplatine Gigabyte GA-MA790FX-DQ6 mit dem Chipsatz AMD 790FX . Diese bestücken wir mit zwei 1-GB-Modulen des Typs Takems TMS1GB264C081-105EP. Die beiden DDR2-1066-Speicherriegel mit CL5-Zugriffszeiten (5-5-5-18) arbeiten im Dual-Channel-Modus.

Die Gigabyte-Platine setzen wir ab sofort auch für Tests der AMD-Baureihe Athlon 64 X2 ein. Da der interne Speicher-Controller dieser Prozessorserie maximal DDR2-800-Speicher unterstützt, laufen die beiden Takems-Riegel mit effektiv 800 MHz und CL3-Zugriffszeiten (3-3-3-8).

Intel-Plattform

Alle Intel-Prozessoren verfrachten wir in die Hauptplatine Asus P5E3 Deluxe mit X38- Chipsatz. Als Speicher verwenden wir erstmals DDR3-SDRAM des Typs OCZ OCZ3P1600EB2GK . Die beiden 1-GB-Module des Dual-Channel-Kits sind für bis zu 200 (effektiv 1600) MHz Takt ausgelegt. Bei uns laufen die Speicherriegel in Abhängigkeit vom maximalen Front Side Bus der Intel-Prozessoren entweder mit einem Datentakt von 1333 MHz und CL7-Zugriffszeiten (7-6-6-24) oder 1066 MHz und CL5-Timings (5-5-5-16).

Um möglichst identische Testbedingungen zu gewährleisten, sind alle Testsysteme mit den gleiche Komponenten ausgestattet. Die DirectX-10-Grafikkarte Zotac GeForce 8800GTS arbeitet mit einem Chiptakt von 500 MHz. Die 96 Stream-Prozessoren laufen intern mit 1200 MHz und arbeiten je nach Bedarf als Pixel- oder Vertex-Einheiten.

Auf der Karte hat Zotac 320 MB GDDR3-Speicher verbaut. Die Grafikspeicheranbindung ist 320 Bit breit – bei einem Grafikspeicherarbeitstakt von 800 (effektiv 1600) MHz. Die PCI-Express-16x-Grafikkarte arbeitet mit Nvidias Referenztreiber Forceware 163.69.

Gleiche Bedingungen herrschen auch beim Massenspeicher. Hier setzen wir die SATA-II-Festplatte Seagate Barracuda 7200.10 mit 250 GByte Kapazität ein. Und eine stabile Stromversorgung gewährleistet das 620-Watt-Netzteil Enermax Liberty ELT620AWT . Auf allen Prozessor-Testplattformen haben wir als Betriebssystem die 32-Bit-Version von Windows Vista Business installiert.

Die Prozessor-Hersteller geben den maximalen Energieverbrauch als so genannte Thermal Design Power (TDP) an. Um die TDP zu ermitteln, simulieren AMD und Intel eine maximale Belastung, damit PC- und Notebook-Hersteller das Design und die passende Kühllösung für Ihre Produkte einsetzen können. In der Praxis sind die Prozessoren aber nur in Ausnahmefällen so stark belastet – die TDP spiegelt also nicht den realen Stromverbrauch einer CPU wider.

Daher führen wir eigene Messungen durch, um den Stromverbrauch eines Prozessors zu ermitteln. Da sich der Energieverbrauch einer CPU im laufenden Betrieb nur mit unverhältnismäßig hohem finanziellen und technischen Aufwand exakt ermitteln lässt, behelfen wir uns mit einer Strommessung der standardisierten Testplattformen. Letztere unterscheiden sich lediglich bei der Hauptplatine, dem Speicher und natürlich der CPU. Alle anderen verwendeten Komponenten sind identisch.

Mit der stromhungrigen High-End-Grafikkarte Zotac GeForce 8800GTS – unter Volllast saugt sie bis zu 140 Watt aus dem Netzteil – steigt der Systemverbrauch allerdings sehr stark an. Rückschlüsse auf den Prozessorverbrauch verwässern dadurch. Deshalb führen wir die Strommessung ab sofort mit der verbrauchsarmen Zotac GF8400GS mit 256 MB GDDR2-Speicher durch, die in der Spitze maximal 40 Watt konsumiert.

Insgesamt ermitteln wir drei Messwerte: Zunächst prüfen wir den Stromverbrauchs im Ruhezustand (Idle), danach aktivieren wir den Stromsparmodus und messen erneut ohne Last. Für die maximale Energieverbrauch erzeugen wir mit Cinebench 10 zunächst eine Vollauslastung aller Prozessorkerne. Anschließend starten wir den integrierten Benchmark von Crysis, um den Stromverbrauch des Prozessors bei 3D-Spielen einschätzen zu können, die Mehrkern-CPUs selten an ihre Leistungsgrenze treiben.

Die so gewonnenen Messwerte sind damit untereinander vergleichbar und berücksichtigen zudem den Stromverbrauch des Speichercontrollers, der sich ja bei AMD im Prozessor befindet, während er bei Intel-CPUs noch in der Northbridge des Hauptplatinen-Chipsatzes anzutreffen ist.

Hinweis: Sofern Sie nicht exakt die selben Komponenten wie wir einsetzen, erlaubt diese Art der Strommessung allerdings nur bedingt Rückschlüsse auf den tatsächlichen Verbrauch eines Prozessors in Ihrem PC.

Um so praxisnah wie möglich zu testen, basieren unsere Tests auf weit verbreiteten Applikationen, die eine Vielzahl von gängigen Einsatzgebieten aus dem Büro-, Multimedia- und Spielebereich abdecken.

Office

Die bekannte Benchmark-Suite Sysmark von Babco setzen wir in der Preview-Version 2007 ein. Das Testpaket durchläuft die vier Szenarios E-Learning, Office Productivity, Video Creation und 3D-Modeling mit insgesamt 14 Applikationen: Adobe After Effects 7, Illustrator CS2 und Photoshop CS2, Autodesk 3ds Max 8, Macromedia Flash 8, Microsoft Excel 2003, Outlook 2003, Powerpoint 2003, Word 2003, Project 2003 und Windows Media Encoder 9, Sony Vegas 7, Sketchup 5 sowie Winzip 10.

Dabei startet Sysmark mehrere Programme simultan, so dass auch Vierkern-Prozessoren ihre Vorteile ausspielen können. Wir ermitteln die vier Einzelergebnisse jedes Szenarios sowie den „Overall“-Wert, der die Systemleistung widerspiegelt.

Multimedia

Der Cinebench 10 ( Download ) von Maxon erlaubt Rückschlüsse auf die Render-Leistung des Prozessors. Der Benchmark basiert auf Cinema 4D Release 10 und nutzt alle vorhanden Rechenkerne, so dass sich Dual- und Quad-Cores leistungsgerecht profilieren können.

Ob der Prozessors auch für das professionelle Arbeiten mit Open-GL-Software taugt, prüfen wir mit SPECviewperf 10 der Standard Performance Evaluation Corporation (SPEC) . Der CAD/CAM-Benchmark führt neun verschiedene Tests durch, die auf den Programmen 3ds Max, Catia, Ensight, Maya, Pro/Engineer, Solidworks, UGS Teamcenter Visualization Mockup und UGS NX basieren.

Apples Itunes 7.5 verwenden wir, um mit Hilfe des integrierten MP3-Codec eine Musik-CD vom WAV- ins MP3-Format mit 192 KBit/s zu überführen. Ausserdem wandeln wir mit den integrierten De- und Encodern von Itunes 7.5 den 1080i-High-Definition-Trailer von Ice Age 2 im H.264-Format ins MPEG-4-Format mit 124 KBit/s und einer für den iPod Touch sowie das iPhone optimierte Auflösung von 640 x 352 Bildpunkten um. Itunes teilt die Encoder-Arbeitslast allerdings nur in zwei parallele Prozesse auf, so dass Vierkern-Prozessoren ihr Potential nicht ausspielen können.

3D-Spiele

Komplett aktualisiert hat die PC-WELT die Prozessor-Benchmarks, die die 3D-Spiele-Leistung durchleuchten – alle Tests basieren jetzt auf DirectX-10-Titeln. Das weltweit erste Spiel, das die Rechenleistung von mehr als zwei Prozessorkernen tatsächlich ausnutzt, ist der Ego-Shooter Crysis ( Download der Singleplayer-Demo von Crysis mit integriertem Benchmark ) des in Deutschland ansässigen Entwicklers Crytek .

Crysis basiert auf der Spiele-Engine Cryengine 2, die beispielsweise in der Lage ist, Partikeleffekte, die künstliche Intelligenz von Spielfiguren sowie die Simulation von physikalisch korrektem Verhalten von 3D-Objekten in parallele Rechenprozesse aufzuteilen. Um den Einfluss der Grafikkarte auf die Bildwiederholfrequenz zu minimieren, erfolgt die Messung bei einer Auflösung von lediglich 800 x 600 Bildpunkten, deaktiviertem Anti-Aliasing und der niedrigsten Bildqualitätsoption „Low“ mittels des integrierten Benchmarks.

Zusätzlich kontrollieren wir mit dem CPU-Test des synthetischen Benchmarks 3D Mark 06 Version 1.1.0 (Download) von Futuremark , wie schnell der Prozessor 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 Rechenkerne beschäftigt sind.

System

Den PCMark Vantage hat Hersteller Futuremark speziell für Windows Vista entwickelt. Vantage testet neben dem Prozessor – auch die Leistungsfähigkeit der Grafikkarte und Festplatte sowie des Arbeitsspeichers.

Die Testergebnisse gibt der PCMark zum einen für die gesamte Systemleistung aus, bietet aber auch Einzelwerte für die spezialisierten Einsatzgebiete „Memories“ (Arbeitsspeicher), „TV and Movies“, „Gaming“, „Music“, „Communications“, „Productivity“ und „HDD“ (Festplatte).

Der Benchmark unterstützt zwar Mehrkern-Prozessoren, allerdings sind die entsprechend optimierten Einzeltests nicht so stark gewichtet und haben daher kaum Einfluss auf die Gesamtnote.

Autor: Michael Schmelzle, Head of Hardware & Testing

Michael “Michi” Schmelzle ist seit 1997 für die PC-WELT tätig und verantwortet das Hardware- und Testressort sowie als Mitglied von Team Hölle Projekte wie die Höllenmaschine. Seine Leidenschaft gilt allen Hardware-Themen - insbesondere wenn es ums PC-Gaming geht. #pcmr