Mit dem 32-Nanometer-Prozessor integriert Intel erstmals die Grafikeinheit ins Chipgehäuse. Zudem bietet der auf der Nehalem-Architektur basierende Dual-Core-Prozessor Hyperthreading und ein automatisches Overclocking.
Insgesamt stellt Intel zur CES in Las Vegas[1] fünf Core-i7-Mobilprozessoren, acht Core-i5-CPUs und vier Core-i3-Chips vor. Die Basis der neuen Desktop- und Mobilplattform[2] bilden sieben neue Chipsätze. Für den CPU-Kern der Prozessoren setzt Intel erstmals die unter Westmere[3] bekannte 32-Nanometer-Fertigung ein. Das Besondere an den neuen Clarkdale[4]- (Desktop) und Arrandale[5]-Chips (Mobile) besteht in der Integration der Grafikeinheit ins Prozessorgehäuse. Dual-Core-Prozessoren auf Nehalem-Basis sind also nur mit integriertem Grafikkern erhältlich.
Die neue Grafikeinheit nennt Intel GMA HD Graphics, womit die Stärken der neuen DX10.1.-GPU auch treffend beschrieben sind. Diese liegen eher in der Videobeschleunigung als in der 3D-Performance. Zwar bietet die Lösung auch verbesserte 3D-Leistungswerte, doch reichen diese für anspruchsvolle 3D-Spiele kaum aus. Der im Sommer 2008 vorgestellte AMD-Chipsatz mit integrierter Grafik 790GX bietet in Sachen 3D knapp mehr Performance als die Intel GMA HD Graphics. Die für April geplanten 800er-Chipsätze von AMD dürften die Intel-Lösung deutlich übertreffen und auch DirectX-11 beherrschen. Außerdem unterstützt die Intel-Grafik kein DirectCompute oder andere Techniken (Nvidia Cuda, ATI Stream) zur Nutzung der GPU-Rechenkraft für 2D-Anwendungen, was sich bei Programmen, die diese Technik nutzen, negativ auf die Performance auswirkt.
Vorteile bietet die neue Intel-Plattform in Sachen Applikationsperformance und Leistungsaufnahme. Der mit einem Standardtakt von 3,33 GHz arbeitende Core i5 661 kann beispielsweise bei den meisten Benchmarks AMDs schnellsten Quad-Core-Chip Phenom II X4 965 mit 3,4 GHz abhängen. Das muss er allerdings auch, denn der neue Intel-Chip kostet mit 180 Euro auch 30 Euro mehr als der AMD-Prozessor. Besonders leistungsfähig zeigt sich der Chip, wenn Programme die sechs neuen Befehle des Prozessors für AES-Verschlüsselung nutzen. Dann erzielt er etwa die 10-fache Performance vergleichbarer CPUs.
Während der Phenom II X4 965 in Sachen Applikationsleistung noch ganz gut mit dem Clarkdale-Dual-Core mithalten kann, muss er sich in puncto Leistungsaufnahme klar geschlagen geben. 45 Watt im Leerlauf für ein Gesamtsystem mit 3,33 GHz schneller Dual-Core-CPU sind beachtlich. Mehrere Ursachen sind für diesen niedrigen Wert verantwortlich. Der Clarkdale-Prozessor wird in 32 Nanometer gefertigt, während der AMD-Prozessor noch in 45 Nanometer hergestellt wird. Die restlichen Chips der neuen Plattform werden in 45 Nanometer produziert, was im Vergleich zum G45-Chipsatz, dessen Komponenten noch mit 130 und 65 Nanometer gefertigt, eine enorme Verbesserung darstellt.
Der Clarkdale-Prozessor mit CPU-(32 nm) und Grafikkern (45 nm) bildet zusammen mit den Chipsätzen H57, H55 und Q57 Intels neue Desktop-Plattform.
Durch die Integration des Speichercontrollers und des Grafikkerns in die Clarkdale-Prozessoren kommen die neuen Chipsätze mit nur zwei Komponenten aus.
Während die neuen Chipsätze H57 (Raid) und H55 (kein Raid) für Heimanwender gedacht sind, sieht Intel den Q57 für das Unternehmenssegment vor. Die darin enthaltene vPro-Technologie[6] bietet Managementfunktionen, die in modernen IT-Landschaften genutzt werden. Hervorzuheben ist die Out-of-band-Administrierbarkeit der Q57-Clients, die auch außerhalb des Firmennetzes mit einer VPN-ähnlichen Lösung funktionieren soll.
Die Desktop-Modelle H57, H55 und Q57 erweitern die Series-5-Chipsätze. Der bereits erhältliche P55 unterstützt nicht den in den Clarkdale-Prozessoren integrierten Grafikkern.
Die Verringerung der Komponenten spart Kosten und die verbesserte Herstellungstechnik sorgt für eine niedrigere Leistungsaufnahme. Im Test benötigt das Komplettsystem bestehend aus Intel-Mainboard DH55TC (Tom Cove), Clarkdale-CPU Core i5 661 mit 3,4 GHz und zwei 2-GByte-DDR3-Speicher, DVD-Laufwerk und einer SSD (OCZ Vertex Turbo[7]) lediglich 44,5 Watt im Idle-Modus.
Die Vorgängerlösung Intel G45 benötigt mit einem Core 2 Duo 8500 mit 3,13 GHz knapp 14 Watt mehr. Rüstet man das System mit einer leistungsfähigen DX11-Grafikkarte (ATI HD 5750) aus, steigt der Energiebedarf um 22 Watt.
Während der AMD-Prozessor Phenom II X4 965 im Idle-Modus noch einigermaßen mit den Intel-Lösungen mithalten kann, ist dies unter voller Belastung nicht mehr der Fall. Dann benötigt das AMD-System (MSI DKA790GX Platinum[8]) fast dreimal so viel Energie wie die Intel-Lösungen.
Der in 45 Nanometer gefertigte Grafikkern Intel HD Graphics bietet im Vergleich zur Vorgängerlösung G45 deutlich mehr 3D-Performance. Allerdings handelt es sich bei der von Intel zur Verfügung gestellten Test-CPU Core i5 661 schon um die leistungsfähigste Variante. Während der Grafikkern im Core i5 661 mit 900 MHz getaktet ist, wird die Intel HD Graphics in den anderen Clarkdale-Varianten nur mit 733 MHz betrieben.
Für anspruchsvolle 3D-Spiele ist die Lösung wie andere im Chipsatz integrierte Grafikchips kaum geeignet. Schließlich liefern sich ATI und Nvidia mit Grafikchips, die bis zu 3 Milliarden Transistoren enthalten, einen Kampf um die 3D-Performancekrone, in den Intel mit der HD Graphics kaum eingreifen kann.
Der Blick auf die 3D-Tests mit den Futuremark-Benchmarks zeigt ein ernüchterndes Bild. Intel HD Graphics ist nicht einmal so schnell wie der bereits Mitte 2008 vorgestellte AMD-Chipsatz 790GX, der auf einer Radeon HD 3300 basiert. Die Leistungen aktueller Grafikchips zeigen die Messwerte der ATI Radeon 5750 und 5870. Diese sind bei modernen Spielen (3D-Mark Vantage) bis zu 37 mal schneller als die Intel-Lösung.
Noch schlechter dürfte die 3D-Performance bei den anderen Clarkdale-Chips ausfallen: In dem von Intel für Testzwecke zur Verfügung gestellten Core i5 661 läuft der Grafikchip mit 900 MHz. Bei alle anderen Clarkdale-Modellen wird die Intel HD Graphics nur mit 733 MHz getaktet.
Grafikchips dienen inzwischen nicht nur als leistungsfähige 3D- und Videolösung, sondern können die enorme Rechenkraft auch herkömmlichen Anwendungen zur Verfügung (GPGPU-Computing) stellen. Neben den von den Grafikfirmen angebotenen Lösungen Cuda (Nvidia) und Stream (ATI) stehen unter Windows 7 mit DirectCompute und unter Mac OS X 10.6 Snow Leopard mit OpenCL standardisierte Schnittstellen zur Verfügung.
Noch ist die Anzahl von Applikationen, die über eine der Schnittstellen die Rechenpower der GPU anzapfen überschaubar. Die Videokomprimierungslösung Cyberlink Mediashow Espresso unterstützt ATI- und Nvidia-GPUs für die hardwarebeschleunigte Komprimierung von Videos nach dem MPEG4-Standard.
Die Resultate mit Mediashow Espresso zeigen zweierlei: Einerseits bietet die Nutzung der GPU einen enormen Vorteil, andererseits wird die Performance auch von der Leistungsfähigkeit der CPU beeinflusst. Anwender, die häufig Videos ins MPEG4-Format komprimieren, sollten sich die Lösung näher anschauen. Statt 79 Sekunden vergehen auf dem System mit Core i5 661 unter Zuhilfename der Radeon HD 5750 lediglich 34 Sekunden. Die Investition von circa 100 Euro in die ATI-Grafikkarte könnte sich also bereits nach kurzer Zeit amortisiert haben.
Selbst wenn Intel einen aktualisierten Treiber zur Verfügung stellt, der womöglich DirectCompute unterstützt, bleibt abzuwarten, inwieweit ein im Chipsatz integrierter Grafikkern für Anwendungen wie Mediashow Espresso überhaupt genügend Performance bietet. So profitiert beispielsweise das Cyberlink-Tool von der Nvidia-Ion-Plattform[9] nicht.
Intel sieht die Grafiklösung eher als leistungsfähige HD-Videolösung. Angesichts der Leistungen im 3D-Bereich kann man diese Einschätzung gut nachvollziehen. In Video-Bereich macht die Intel-Lösung keine schlechte Figur. Die wesentlichen Unterschiede zur Vorgängerversion zeigt die untere Grafik. Vor allem die Möglichkeit zwei Video-Streams gleichzeitig zu dekodieren dürfte Blu-ray-Fans zufriedenstellen. Mit der Unterstützung von Dolby TrueHD[10] und DTS HD Master-Audio[11] leistet sich die Lösung auch im Soundbereich kaum Schwächen.
Für das hardwarebeschleunigte Abspielen von Youtube-Videos muss der Flash Player 10.1[12] installiert werden. Dies gilt übrigens nicht nur für Grafikchips von Intel, sondern auch für die Modelle von ATI und Nvidia.
Die vier Core-i5-Modelle unterstützen neben Hyperthreading auch den von der Nehalem-Technik bekannten Turbo-Modus. Die in den Intel-Chips integrierte Logic sorgt dafür, dass der Chip unter Belastung die thermischen Grenzen ausreizt. Mit Single-ThreadedAnwendungen, die nicht sämtliche Kerne belasten, kann der Chip seine Taktfrequenz steigern. Die folgende Tabelle enthält unter "Turbo Frequency" die maximal mögliche Frequenz. Die beiden Core i3-Modelle 530 und 540 unterstützen die Turbotechnik hingegen nicht.
Die Preise beginnen bei 113 Dollar für die Chips ohne Turbomodus. Mit dem automatischen Overclocking kosten die Prozessoren zwischen 176 und 284 Dollar.
In den Clarkdale- (Desktop) und Arrandale-Prozessoren (Mobile) hat Intel den Befehlssatz um sechs Kommandos erweitert, die bei AES-Verschlüsselung Vorteile bieten. Nutzt eine Software die neuen Befehle, erzielt der Clarkdale in etwa die 10fache Leistung vergleichbarer Prozessoren. Den Nachweis über die Leistungsfähigkeit bei der AES-Verschlüsselung liefert der Everest-Benchmark. Aber auch der Anwendungstest PC-Mark Vantage zeigt im Bereich Productivity Vorteile der neuen Intel-Technik.
Die Tests zeigen zudem, dass grundsätzlich die im Chipsatz integrierten Grafiklösungen Nachteile gegenüber einer leistungsfähigen Grafikkarte bieten. Zum einen läuft der Test nicht durch (G45), zum anderen liegt die Performance mit der ATI Radeon 5750 teilweise deutlich höher, was sich auch im Gesamtergebnis, allerdings nur abgeschwächt, ausdrückt.
Weitere Informationen zu PCMark Vantage hat Futuremark in einem Whitepaper[13] zusammen gestellt. Der Benchmark wird mit den Standard-Einstellungen und der 64-Bit-Version durchgeführt. Lediglich die Anzahl der Testdurchläufe wird auf drei erhöht, so dass die hier präsentierten Werte das Durchschnittsergebnis aus drei Testläufen darstellen. Vom Server bis zum Notebook, vom Quad-Core bis zum Dual-Kern: Mit den nun vorgestellten Desktop- und Mobilprozessoren Clarkdale und Arrandale[14] bietet Intel die Nehalem-Technik für sämtliche Einsatzbereiche an. Die relativ hohen Preise für die Chips mit Turbotechnik dürften allerdings dafür sorgen, dass die Frontsidebus-basierten Core-2-Duo und Core-2-Quad sich noch länger großer Beliebtheit erfreuen. Diese Modelle sind bereits ab 50 Euro erhältlich, während Nehalem-Chips mindestens 100 Euro kosten. Für die Dual-Core-Modelle mit Turbotechnik muss man sogar mehr als 150 Euro hinblättern. Dafür bekommt man auch einen echten Quad-Core von AMD, der gegenüber den Dual-Core-Chips auf Nehalem-Basis zumindest in Sachen Performance keine schlechte Figur macht.
Für die relativ hohen Preise bekommt man aber auch einige geboten. Zum einen ist ein Grafikkern im Package bereits enthalten, der zwar nicht für anspruchsvolle 3D-Spiele geeignet ist, aber für die meisten Anwender eine ausreichend Leistungen bietet. Neben der Hardware-Beschleunigung von Blu-ray-Videos bietet die Lösung auch in soundtechnischer Hinsicht keine Mängel.
Diese offenbart die Grafiklösung nicht nur im 3D-Bereich, sondern auch beim GPGPU-Computing. Dadurch können Anwendungen die Rechenkraft der GPUs auch für herkömmliche Aufgaben nutzen. Neben den von den Grafikfirmen angebotenen Lösungen Cuda (Nvidia) und Stream (ATI) stehen für Windows 7 mit DirectCompute und für Mac OS X 10.6 Snow Leopard mit OpenCL standardisierte Schnittstellen zur Verfügung. Dass Intel keine dieser Schnittstellen unterstützt, ist schade. Was die Technik bieten kann, zeigen die Benchmarks mit Cyberlink Mediashow Espresso eindrucksvoll.
Wer mit der angebotenen Grafikleistung nicht zufrieden ist, kann eine Grafikkarte wie das DX11-Modell Radeon 5750, das bereits ab 100 Euro erhältlich ist, nachrüsten. Damit steigt nicht nur die Performance im 3D-Bereich, auch bei 2D-Anwendungen bietet die ATI-Lösung teilweise Vorteile[15].
Ob nun mit oder ohne zusätzlicher Grafik: Positiv ist in jedem Fall, dass sich mit den Clarkdale-Prozessoren äußerst energieeffiziente Geräte realisieren lassen. Eine Leistungsaufnahme von lediglich knapp 45 Watt für ein Gesamtsystem mit 3,33 GHz Dual-Kern-Prozessor ist für die gebotene Performance beeindruckend.
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