CPU-Charts 2018

Viel hilft nicht immer viel – aber andererseits kann ein heute noch leicht überdimensioniert wirkendes System vielleicht morgen schon an seine Grenzen stoßen. Man kann deshalb wohl nie genug Leistung haben und es gibt auch ein gewisses Gefühl an Zukunfts- und Planungssicherheit, wenn man (berechtigterweise) glaubt, auch für künftige Anforderungen noch gut gerüstet zu sein. Eine solche Annahme kann aufgehen, muss aber nicht. Zunächst wird man sich überlegen müssen, für was der PC in der Gegenwart und näheren Zukunft gerüstet sein muss und was später vielleicht noch hinzukommen könnte. Genau daran sollte man seine Überlegungen ausrichten – und ein klein wenig Reserve einplanen.

3D Gaming-Benchmarks

Mehr Leistung kostet ja leider auch stets – oft sogar unproportional – mehr Geld, weswegen man den Nutzen einer (massiven) Leistungsreserve äußerst kritisch hinterfragen muss. Wir hatten das Thema ja gerade schon einmal kurz gestreift: Oft genug liegen Anspruch, Wunsch und finanzielle Möglichkeiten nicht sonderlich eng beisammen.

Doch hier hilft die Wundermedizin “Vernunft”, die den Anwender zu Kompromissbereitschaft und Einsicht in die unabänderlichen Tatsachen führen sollte. Aspekte wie Ökologie (Leistungsaufnahme und Langlebigkeit) und Ökonomie (Aufwand und Nutzen) sollten stets in einem gesunden Verhältnis zueinanderstehen.

Wir schrieben es ja gerade: Man sollte sich am besten wirklich nur das anschaffen, was man wirklich braucht (bzw. in näherer Zukunft noch könnte). Zu den Charts-Ergebnissen der 3D-Gaming-Leistung

3D Workstation-Anwendungen (CAD)

Allerdings es gibt ja nicht nur das Gaming. Egal, ob nun 2D- oder 3D-Ausgabe – die Anforderungen im (semi-) professionellen Bereich oder dem Home-Office sind sehr vielfältig. Je nach verwendeter Standardsoftware oder den Programm-Suiten stößt man auf sehr langlebige Software-Produkte mit einem oft mehrjährigen Nutzungs-Zyklus.

Das beinhaltet auch, dass viele (ältere) Programme eher (noch) auf eine hohe IPC setzen und kaum über viele Threads ordentlich skalieren, oder aber im Gegenzug parallel auch Berechnungen durchführt werden, deren Last so hoch ist, dass bei falsch eingesetzten CPUs die Performance der Grafikausgabe überproportional leidet. Zu den Charts-Ergebnissen der 3D-Workstation-Leistung

Compute-Leistung

Das ideale Gegenbeispiel zu reinen 3D-Anwendungen sind echte Rendering- oder Compute-Aufgaben. Hier werden die Karten oft genug neu gemischt, denn nicht immer steht die IPC im Vordergrund, sondern die Anzahl der verfügbaren Kerne bzw. Threads. Multi-Threading wird groß geschrieben und am Ende zählen auch physikalisch vorhandene Kerne mehr, als HT oder SMT.

Wer mit der CPU auch (oder überwiegend) Videos encodiert oder rechenintensive Aufgaben lösen möchte, die sich gut parallelisieren lassen, sollte sich diese Benchmarks auf jeden Fall einmal genauer ansehen. Zu den Charts-Ergebnissen der Compute-Leistung

Leistungsaufnahme-Messungen im Detail

Wir messen die Leistungsaufnahme fürs Package bzw. die gesamte CPU direkt hinter den Spannungswandlern, deren Verluste man natürlich ebenfalls noch mit einplanen sollte. Der Vorteil unserer Direktmessung bzw. Sensorerfassung liegt darin, dass die Werte unabhängig vom Mainboard und dessen Effizienz ermittelt werden. Das hilft später bei der besseren Vergleichbarkeit. Spiele und Workstation-Workloads können sehr unterschiedlich bei der erforderlichen Leistungsaufnahme sein, je nach tatsächlicher CPU-Last.

Unsere Beispiele zeigen deshalb jeweils ein eher durchschnittliches Szenario, welches dem Durchschnittswert aus allen Spielen und Anwendungen unserer Suite am ehesten entspricht. Dabei liegen die CPUs noch unterhalb der angegebenen TDP, was einmal mehr zeigt, dass diese lediglich ein Richtwert für die Auslegung der Kühlung ist, allerdings eben nicht ausschließlich. Zu den Charts-Ergebnissen der CPU-Leistungsaufnahme

Das Test-Setup

Die Test-Methodik vieler Dinge haben wir in unserem Grundlagenartikel “So testen wir Grafikkarten, Stand Februar 2017” ja bereits sehr ausführlich beschrieben und so verweisen wir deshalb der Einfachheit halber jetzt nur noch auf diese detaillierte Schilderung. Wer also alles noch einmal ganz genau nachlesen möchte, ist dazu gern eingeladen.

Abweichend ist bei den einzelnen Sockeltypen natürlich die Hardwarekonfiguration mit CPU, RAM, Mainboard, während wir bei der Kühlung generell auf unser zentrales Kühlsystem im Labor mit einem potenten Chiller setzen. Die Zusammenfassung in Tabellenform gibt nun einen kurzen Überblick über die jeweiligen Konfigurationen

Testsysteme und Messräume
Hardware:
AMD Socket AM4 (400er)
AMD Ryzen 7 und Ryzen 5 der zweiten Generation
MSI X470 Gaming M7 AC
2x 8GB G.Skill FlareX DDR4-3200 @ DDR4-2667, DDR4-3466


AMD Sockel AM4 (300er) 
AMD Ryzen 7 und Ryzen 5 der ersten Generation
MSI B350 Tomahawk
4x 8GB G.Skill TridentZ DDR4-3200 @3200


AMD Sockel SP3 (TR4)
Asus X399 ROG Zenith Extreme
4x 8 GB G.Skill TridentZ DDR4-3200 RGB


AMD Sockel AM3+
Asus Sabertooth 990FX
2x 8 GB Corsair Dominator Platinum DDR3 2133


Intel LGA 1151 (Z370):
Intel Core ix-8xxxx
MSI Z370 Gaming Pro Carbon AC
2x 8GB G.Skill FlareX DDR4-3200 @ DDR4-2400, DDR4-2667, DDR4-3466


Intel LGA 1151 (Z270)
Intel Core iX-7xxxx
MSI Z270 Gaming M7
2x 8GB G.Skill FlareX DDR4-3200 @ DDR4-2400


Intel LGA 1151 (Z170)
Intel Core iX-6xxxx
MSI Z170 Gaming M7
2x 8GB G.Skill FlareX DDR4-3200 @ DDR4-2400


Intel LGA 1150 (Z97A)
Intel Core iX-5xxxx
MSI Z97A Gaming M6
2x 8GB Kingston Value DDR3L 1600


Intel LGA 1150 (Z97)
Intel Core iX-4xxxx
MSI Z97 Gaming 5
2x 8GB Corair Dominator DDR3 2133


Intel LGA 2066
Intel Core i7-7xxxx, Core i9-7xxxx
MSI X299 Gaming Pro Carbon AC
4x 8GB G.Skill FlareX DDR4-3200 @ DDR4-2666


Intel Sockel 2011 v3:
Intel Core i7-6xxxx
MSI X99S XPower Gaming Titanium
4x 4 GB Crucial Ballistix DDR4-2400


Alle Systeme:
GeForce GTX 1080 Founders Edition (Gaming)
Nvidia Quadro P6000 (Workstation)1x 1 TByte Toshiba OCZ RD400 (M.2, System SSD)
4x 1050 GByte Crucial MX 300 (Storage, Images)
Be Quiet Dark Power Pro 11, 850-Watt-Netzteil
Windows 10 Pro (alle Updates)

Kühlung:
Alphacool Eiszeit 2000 Chiller
Alphacool Eisblock XPX
Thermal Grizzly Kryonaut (für Kühlerwechsel)
Monitor: Eizo EV3237-BK
Gehäuse:
Lian Li PC-T70 mit Erweiterungskit und Modifikationen
Modi: Open Benchtable, Closed Case
Leistungsaufnahme:
berührungslose Gleichstrommessung am PCIe-Slot (Riser-Card)
berührungslose Gleichstrommessung an der externen PCIe-Stromversorgung
direkte Spannungsmessung an den Shunts, den jeweiligen Zuführungen und am Netzteil
Auslesen der Mainboard-Sensoren
2x Rohde & Schwarz HMO 3054, 500 MHz Mehrkanal-Oszillograph mit Speicherfunktion
4x Rohde & Schwarz HZO50, Stromzangenadapter (1 mA bis 30 A, 100 KHz, DC)
4x Rohde & Schwarz HZ355, Tastteiler (10:1, 500 MHz)
1x Rohde & Schwarz HMC 8012, Digitalmultimeter mit Speicherfunktion
Thermografie:
Optris PI640, Infrarotkamera
PI Connect Auswertungssoftware mit Profilen
Akustik:
NTI Audio M2211 (mit Kalibrierungsdatei)
Steinberg UR12 (mit Phantomspeisung für die Mikrofone)
Creative X7, Smaart v.7
eigener reflexionsarmer Messraum, 3,5 x 1,8 x 2,2 m (LxTxH)
Axialmessungen, lotrecht zur Mitte der Schallquelle(n), Messabstand 50 cm
Geräuschentwicklung in dBA (Slow) als RTA-Messung
Frequenzspektrum als Grafik