Erste Benchmarks zu AMDs Bobcat-Prozessoren

Donnerstag, 18. November 2010
 / von Leonidas
 

Diese Woche hat AMD verschiedenen bekannten englischsprachigen Hardware-Magazinen erstmalig Zugang zu Vorserien-Testsystemen aus der Bobcat-Architektur gegeben, womit es die ersten semi-unabhängigen Benchmark-Werte zu dieser neuen CPU-Architektur gibt. Diese sind deshalb so besonders interessant, weil es sich bei Bobcat um die regelrechte Neuentwicklung einer CPU-Architektur mit einem ganz anderen Anspruch als bei den bisherigen CPU-Architekturen von AMD handelt – zudem ist Bobcat der erste Prozessor mit integrierter AMD-Grafik und auch deren Performance ist natürlich interessant. Wir werden nachfolgend die im Internet veröffentlichten ersten Bobcat-Benchmarks zusammenfassen und kommentieren.

Zugang zu einem Bobcat-Testsystem bekammen AnandTech, Hot Hardware, PC Perspective, The Tech Report und Tom's Hardware, wobei der Zugang recht unlimitiert war: Benchmarks durften frei installiert werden – und für direkte Vergleiche mit anderer Hardware war das Bobcat-Testsystem sowieso nicht zu verwenden, dafür mussten andere Computer- und Notebooksysteme herhalten. Wie üblich bei recht geschlossenen Systemen im Mobile-Bereich ist der Vergleich zu anderen Komponenten nicht ganz so einfach, da häufig nur ganze Geräte miteinander verglichen werden können und nicht einzelne Komponenten auch einzeln betrachtet werden können. Trotzdem läßt sich aufgrund der aufgelaufenen Zahlen doch schon ein fundiertes Urteil bilden.

Das Bobcat-Testsystem war dabei mit einer Zacate E-350 CPU ausgerüstet, sprich dem besten vorerst geplanten Bobcat-Produkt. Die CPU beinhaltet zwei Rechenkerne auf 1.6 GHz Takt und eine "Radeon HD 6310" genannte integrierte Grafiklösung auf 500 MHz GPU-Takt, welche ihrerseits 80 Shader-Einheiten bietet und damit in etwa einer Radeon HD 5450 des Desktop-Segments entspricht. Als Speicher (wichtig auch natürlich für die Performance der integrierten Grafik) wurden 4 GB DDR3/1066 verbaut – wobei Bobcat eigentlich auch DDR3/1333 ansteuern kann. Wie bekannt hängt der Speicher allerdings nur an einem SingleChannel-Speicherinterface für CPU und GPU, letzteres ist auch nicht unähnlich dem 64 Bit DDR Speicherinterface der Radeon HD 5450.

Die benutzte CPU mit ihrer TDP von 18 Watt dürfte vorrangig für günstige Nettop-Rechner und kleinere Notebooks Verwendung finden – für den Netbook-Bereich würden wir eher davon ausgehen, daß die Bobcat-Modelle mit nur 9 Watt TDP vorgezogen werden. Diese bieten aufgrund ihrer abgespeckten Spezifikationen klar weniger CPU- und GPU-Leistung als der Zacate E-350 – womit es ein wenig unsicher ist, ob man diese Bobcat-CPU wirklich mit Intels Atom vergleichen kann. Gerade bei den kleineren Notebooks wird man eher auf Mobile- und UltraMobile-Typen von Intels Core-2-Duo- oder Nehalem-Architektur treffen, welche eine ähnliche TDP wie der Zacate E-350 aufbieten.

Dies wird natürlich ein schweres Brot für AMDs Bobcat, denn die Intel-Architekturen sind auf klar mehr CPU-Leistung ausgelegt und haben ihre Schwachstelle wenn dann nur bei der integrierten Intel-Grafik. Andererseits ist es ja genau AMDs Anspruch, mit Bobcat eine ausgewogene CPU- und Grafikperformance bieten zu wollen – dementsprechend sind gewisse Nachteile bei der CPU-Performance wohl verzeihbar (Intels Atom sollte jedoch immer geschlagen werden), sofern die Grafikperformance nur überzeugen kann. Wovon wir uns nachfolgend anhand einer Analyse der vorhandenen Testberichte überzeugen werden, angefangen mit der reinen CPU-Performance von Bobcat.

Anwendungs-Performance
AnandTech HotHW PCPersp. TechRep. Tom'sHW
VIA Nano (DC, 1.8 GHz) 108%
AMD Athlon 2650e (SC, 1.66 GHz) 68%
AMD Athlon X2 3250e (DC, 1.5 GHz) 110%
AMD Turion II Neo K625 (DC, 1.5 GHz) 107% 126%
AMD Athlon II Neo K125 (SC, 1.7 GHz) 67%
AMD Zacate E-350 (DC, 1.6 GHz) 100% 100% 100% 100% 100%
Intel Atom N550 (DC, 1.5 GHz) 67%
Intel Atom D510 (DC, 1.66 GHz) 93% 67%
Intel Atom D525 (DC, 1.8 GHz) 74% 79%
Intel Pentium 4 660 (DC, 3.6 GHz) 125%
Intel Pentium 4 955 EE (DC, 3.46 GHz) 218%
Intel Celeron SU2300 (DC, 1.2 GHz) 102%
Intel Celeron E1500 (DC, 2.2 GHz) 171%
Intel Pentium SU4100 (DC, 1.3 GHz) 110%
Intel Pentium U5400 (DC, 1.2 GHz) 104%
Intel Pentium E2220 (DC, 2.2 GHz) 191%
Intel Core 2 Duo SU7300 (DC, 1.3 GHz) 117%
Intel Core i3-330UM (DC, 1.2 GHz) 166%
Intel Core i3-350M (DC, 2.26 GHz) 194%
Intel Core i3-370M (DC, 2.4 GHz) 258%
Intel Core i5-450M (DC, 2.4 GHz) 265%
Intel Core i5-540M (DC, 2.53 GHz) 221%

Die Werte gehen zwar im Einzelfall auch schon mal arg durcheinander, aber generell läßt sich dennoch ein gewisses Performance-Profil der Bobcat-Architektur auf der CPU-Seite ablesen: So kommt Bobcat auf gleichem Takt durchaus in die Nähe der Performance von K8-basierten Prozessoren, so wie von AMD vorhergesagt. Allerdings ist eine solche Performance zumindest im Desktop-Bereich heute auch nicht mehr wirklich zeitgemäß und laufen die meisten Prozessoren zudem auch mit klar höheren Taktraten als nur 1.6 GHz. Gegenüber den moderenen Core-2- und Nehalem-basierten Prozessoren liegt Bobcat dann schnell ganz weit zurück – nur wenn man diese Intel-Prozessoren wirklich massiv heruntertaktet (auf 1.2 GHz), kommt der Bobcat mit.

Dies offenbart dann doch einen weiterhin deutlichen Nachteil bei der Pro/MHz-Leistung von Bobcat. Wirklich schneller ist Bobcat nur gegenüber Intels Atom – wobei auch hier der Vorteil nicht so deutlich ausfällt wie im Vorfeld noch erhofft. Wenn man schließlich Intels Atom gewöhnlich als doch zu langsam zum sinnvollen Arbeiten bezeichnet, helfen die 30 bis 40 Prozent, welche Bobcat dann noch oben drauf legt, nur bedingt weiter – angesichts dieser Problemstellung müssten es eigentlich mehr sein. Wenigsten die typische Langsamkeit von Atom bei so einfachen Sachen wie dem Internetsurfen kann Bobcat laut einhelliger Meinung der Tester besiegen, die SingleThread-Performance ist hier wohl deutlich höher. Daneben interessant ist das (leider nur einzelne) Testergebnis gegenüber VIAs Nano, welches auf einer Höhe mit Bobcat bzw. sogar etwas besser als bei diesem ausfällt.

Der Vorteil von Bobcat auf CPU-Seite ist dann wo anders zu suchen als bei der reinen Performance: Intel muß, um in die TDP-Klasse von Bobcat herunterzukommen, im Prinzip überall UltraMobile-Prozessoren mit zudem noch abgespeckten Taktraten ansetzen. Dafür muß dann auch die Produktion der entsprechenden CPU-Kerne selektiert werden, um diese UltraMobile-fähigen Prozessoren auszusieben. AMDs Bobcat hingegen schafft seine TDP-Klasse und seine CPU-Performance aus dem Stand heraus. Der Prozessor dürfte viel günstiger zu produzieren und abzugeben sein als die gewöhnlich teuren UltraMobile-Typen von Intel. Damit könnte neuer Wettbewerb bei Nettops und kleinen Notebooks entstehen, denn AMDs Bobcat hat das Potential zu klar günstigeren Preispunkten.

Und damit wenden wir uns der integrierten Bobcat-Grafik zu, welche von AMD "Radeon HD 6310" genannt wird. Trotz des Namens dürfte diese Grafiklösung dennoch auf dem RV8xx-Ansatz basieren und bietet 80 Shader-Einheiten, 8 Textureneinheiten und 4 ROPs – also ziemlich exakt das, was der RV810/Cedar-Chip bei der Radeon HD 5450 des Desktop-Segments anbietet. Ein kleines Problem bei Bobcat ist allerdings die Speicheranbindung, welche maximal SingleChannel DDR3/1333 ermöglicht und damit nur eine Bandbreite von 10,6 GB/sec für CPU und GPU zusammen. Wieviel sich davon die CPU-Rechenkerne schnappen, ist unbekannt, diese schwache Anbindung dürfte der Grafikperformance aber sicherlich nicht zuträglich sein. So hat selbst eine Radeon HD 5450 mit DDR2-Speicher 6,4 GB/sec allein für den Grafikchip zur Verfügung, eine Radeon HD 5450 mit DDR3-Speicher dann gleich 12,8 GB/sec.

(Grafikkarten-limitierte) Spiele-Performance
AnandTech HotHW PCPersp. TechRep. Tom'sHW
VIA Chrome 520 (VN1000) 68%
nVidia GeForce 9400M (Ion) 86%
nVidia GeForce 210M (Ion 2) 126% 68%
nVidia GeForce 310M 159%
nVidia GeForce 320M 164%
nVidia GeForce 335M 208%
AMD Radeon HD 4290 (890GX) 89%
AMD Mobility Radeon HD 4225 70% 72%
AMD Radeon HD 5450 DDR2 111%
AMD Radeon HD 5450 DDR3 147%
AMD Radeon HD 6310 (Zacate E-350) 100% 100% 100% 100% 100%
Intel GMA 3150 (NM10) 46%
Intel GMA 4500MHD (GS45) 30% 26%
Intel GMA 4500 (G45) 47%
Intel HD Graphics (Pentium U5400) 45%
Intel HD Graphics (Pentium G6950) 55%
Intel HD Graphics (Core i3-330UM) 47%
Intel HD Graphics (Core i3-350M) 63% 52%
Intel HD Graphics (Core i3-530) 71%
Intel HD Graphics (Core i5-661) 87%

Bei den Grafikkarten-limitierten Spiele-Benchmarks sollte Bobcat eigentlich seine Stärken zeigen, bleibt aber dennoch etwas lauwarm: Sicherlich wird alles das, was Intel an integrierten Grafiklösungen bietet, teils sehr deutlich geschlagen. Allerdings sind manchmal die Abstände dann doch geringer als erwartet: Eine Intel HD Graphics mit bestmöglichen Taktraten im Core i5-661 Prozessor kommt schon ziemlich nahe an die Grafik-Performance von Bobcat bzw. der integrierten Radeon HD 6310 heran – und der Intel-Prozessor bietet die natürlich deutlich bessere CPU-Power.

Auch scheint nVidias Ion-Grafik ein ebenbürtiger Gegner zu sein (die bisherigen Benchmark-Werte schwanken in dieser Frage sehr stark, so daß wir uns hierzu derzeit nicht genauer festlegen wollen), was AMD gerade im Vergleich zu Intels Atom schmerzen dürfte. Im Vergleich zu echten Grafikchips wird knapp die Performance einer Radeon HD 5450 DDR2 verfehlt und liegt man klar abseits der Performance einer Radeon HD 5450 DDR3 – von besseren Grafikchips gar nicht zu reden. nVidias GeForce 3xx Einsteiger-Serie ist überall wesentlich schneller als die integrierte Bobcat-Grafik.

Das eigentliche Problem der Bobcat-Grafik liegt aber noch wo anders: Sobald es nämlich um CPU-limitierte Spiele geht, kommt die nur mittelprächtige CPU-Performance von Bobcat ins Spiel und limitiert die eigentlich vernünftige Grafik-Performance sofort sehr effektiv. Dann geht es ganz schnell, daß Bobcat gleichmal die langsamste Performance hinlegt und teilweise sogar weit hinter in Mainboard-Chipsätzen integrierten Grafikchips zurückliegt. Besonders erschwert wird dieser Punkt dadurch, daß Bobcat und die anderen integrierten Grafiklösungen natürlich vorwiegend bei Auflösungen á 1024x768 oder 1280x720 benutzt werden, wo Spiele häufiger CPU-limitiert sind als unter den auf dem Desktop ansonsten üblichen Auflösungen.

Und dennoch gibt es auch hier eine positive Wendung: Wiederum müssen die verschiedenen Konkurrenzangebote deutlich mehr aufwenden, um auf dasselbe zu kommen, was Bobcat "aus der Box heraus" bietet. Bei Intel HD Graphics muß man den vergleichsweise teuren Core i5-661 mit seiner höher getakteten Grafikeinheit bemühen, um in die Nähe der Grafikperformance von Bobcat zu kommen, bei nVidia muß es entweder der extra Ion-Chipsatz oder aber eine extra Grafiklösung sein, um Bobcat zu erreichen oder zu überbieten. All dies dürften gegenüber Bobcat die viel teureren Ansätze sein – interessanterweise dasselbe Fazit wie schon bei der Beurteilung der CPU-Performance.

Möglicherweise ist es daher die falsche Idee, von Bobcat besonders viel an Performance zu erwarten, selbst nicht auf der Grafik-Seite. Bobcat ist vielmehr als Produkt zu sehen, welches eine bewußt mittelprächtige Performance zu sehr attraktiven Verbrauchswerten bietet, diese aber sowohl auf CPU- als auch Grafik-Seite ohne größere Umstände erreicht. Alle drei Einzelkategorien können andere Ansätze besser, zumeist sogar deutlich besser – aber die Kombination dieser drei Einzelwerte anständige CPU-Performance, anständige Grafik-Performance und niedriger Verbrauch hat bislang niemand zu bieten, vor allem nicht zu der (vermutlich) sehr günstigen Preislage von Bobcat.

Sicherlich kann man das, was Bobcat kann, auch anderswo bei AMD und auch bei Intel erhalten – aber man muß dort dafür ziemlich rudern, beispielsweise mit UltraMobile-Versionen der Intel-Prozessoren oder dem Ion-Chipsatz von nVidia für eine gute Grafikperformance. Und Umstände sind etwas, welchen gerade OEMs gern aus dem Weg gehen. Wenn diese mittels Bobcat alles aus einer Hand bekommen können, wofür bei anderen Produkten überall gewisse Umstände vonnöten sind, dann werden die OEMs Bobcat schlicht lieben – und dann wird es auch genügend entsprechende Angebote geben und Bobcat voraussichtlich ein dicker Erfolg werden. Manchmal muß man eben doch nicht überall die beste reine Performance bieten, sondern manchmal ist es vor allem wichtig, ein rundes Paket abzuliefern – und genau das ist Bobcat anscheinend.

Bei aller Euphorie zugunsten von AMDs Bobcat sei aber abschließend dennoch angemerkt, daß Bobcat natürlich seine Limitationen hat und damit nur für gewisse Zielsetzungen interessant ist. Bobcat ist unserer Meinung nach für alles geeignet, was unter Netbooks, Sub-Notebooks und Nettops mit geringem Leistungsbedarf läuft – also dort, wo gerade die niedrige Bobcat-TDP eine Rolle spielt und man aber für Spezial-Prozessoren mit besonders niedriger TDP nicht extra Geld ausgeben will. Sobald die TDP nicht mehr so die richtige Rolle spielt bzw. man einen gewissen Leistungsbedarf hat, ist man mit den kleineren Prozessoren der Core-2-Serie besser bedient, weil diese auch recht wenig verbrauchen und deutlich mehr CPU-Leistung bieten.

Genauso sollte man nicht davon ausgehen, daß Bobcat wegen der integrierten AMD-Grafik und des Fusion-Siegels nun plötzlich ernsthaft das Prädikat "spieletauglich" verdient. Die Grafik-Performance von Bobcat mag knapp die einer Radeon HD 5450 DDR2 des Desktop-Segments erreichen – allerdings würden wir diese auch nicht als "spieletauglich" mit eigentlichen Sinne des Worts bezeichnen. Man kann sicherlich ältere oder besonders anspruchslose Spiele damit spielen, auf neueren Titeln wird man aber schnell zu 1024x768 mit LowQuality gezwungen, was meist nicht mehr schön ist. Der entscheidende Vorteil der Bobcat-Grafik liegt in ihrer Kompatibilität zu aktuellen und älteren Spielen, was immer ein Problem der Intel-Grafiklösungen war und ist. Für ein Spieler-Notebook wird aber nach wie vor eine extra Grafiklösung benötigt.

Ein klein wenig zu warnen ist zudem vor den kleineren Bobcat-Prozessoren: Die SingleCore-Ausführungen dürften deutlich zu wenig CPU-Performance für heutige Anforderungen bieten und bei den Modellen mit nur 9 Watt TDP und dafür deutlich langsamer laufender Grafikeinheit wird die Grafikperformance deutlich geringer ausfallen. Richtig sinnvoll erscheint uns – spezielle Anwendungsszenarien bestätigen die Regel – wirklich nur der Zacate E-350 mit zwei Rechenkernen und 1.6 GHz CPU- sowie 500 MHz GPU-Takt. Die kleinen Modelle sind zu stark abgespeckt und werden damit deutlich abweichenden Leistungswerte gegenüber diesem E-350 aufweisen.

Nachtrag vom 19. November 2010

Im vorstehenden Artikel fehlen sicherlich noch die ersten realen Verbrauchsmessungen – wobei die bisher hierzu vorliegenden Werte durchaus mit Vorsicht zu betrachten sind, weil hierbei ein nicht serienreifes AMD-Testsystem gegen ausgewachsene Produkte mit voller Featurepalette verglichen wurde. Es ist somit eine erhebliche Spielbreite in beide Richtungen hin gegeben: Sowohl kann Bobcat durch eine bessere Massenproduktion später noch weniger Strom verbrauchen, als auch können ausgewachsene Bobcat-Computersysteme mit all ihren Komponenten und Kompromissen letztlich mehr verbrauchen als das AMD-Testsystem – welches faktisch aus einem Koffer mit offenem Mainboard, Tastatur und eingebettem kleinen Bildschirm bestand. Nichts desto trotz zeigen die darauf basierend erhobenen Gesamtsystem-Verbrauchswerte schon das große Potential von Bobcat speziell beim niedrigen Stromverbrauch an:

Hot Hardware
Bobcat-Testsystem 11W Idle, 31W Last AMD Zacate E-350, DualCore @ 1.6 GHz, 4 GB DDR3/1066, Micron SSD, integriertes Display
Acer Aspire 1551 Notebook 18W Idle, 39W Last AMD Turion II K625, DualCore @ 1.5 GHz, AMD 880G Chipsatz, 2 GB DDR3, AMD Mobility Radeon HD 4225, 320 GB Festplatte, 11,6-Zoll-Display
Zotac Zbox HD-ID34 Nettop 25W Idle, 41W Last Intel Atom D525, DualCore @ 1.8 GHz, Intel NM10 Chipsatz, 2 GB DDR2/800, nVidia Ion 2, 250 GB Festplatte
Acer Aspire Revo Nettop 21W Idle, 29W Last Intel Atom 230, SingleCore @ 1.6 GHz, nVidia Ion Chipsatz, 2 GB DDR2, 160 GB Festplatte
Asus EeeBox B202 Nettop 20W Idle, 22W Last Intel Atom N270, SingleCore @ 1.6 GHz, Intel 945GSE Chipsatz, 2 GB DDR2, 160 GB Festplatte
PC Perspective
Bobcat-Testsystem 9W Idle, 28W Last AMD Zacate E-350, DualCore @ 1.6 GHz, 4 GB DDR3/1066, Micron SSD, integriertes Display
Zotac ZBox HD-ND22 Nettop 21W Idle, 37W Last Intel Celeron SU2300, DualCore @ 1.2 GHz, nVidia Ion Chipsatz, 2 GB DDR3/1066
Shuttle X50V2 All-in-one-PC 16W Idle, 23W Last Intel Atom D525, DualCore @ 1.67 GHz, Intel NM10 Chipsatz, 2 GB DDR2, 15,6-Zoll-Display

Diese Meßwerte sind überraschend gut – so gut, daß man fast daran zweifeln möchte, weil hier wird vom realen Stromverbrauch her sogar Intels DualCore-Atom geschlagen wird, teilweise sogar mit Abstand (nur die SingleCore-Atoms erreichen niedrigere Verbrauchswerte). Das Problem gerade der Atoms liegt natürlich daran, daß diese für eine gute Grafikperformance dann wieder extra Komponenten benötigen (wie nVidias Ion) und daß das alles dann die Verbrauchswerte immer mehr erhöht, während bei Bobcat alles schon in der CPU selber liegt und auch der Bobcat-Chipsatz nur noch aus einer stromsparenden Southbridge (zur Anbindung der Peripherie) bestehen dürfte – Bobcat ist in diesem Punkt die deutlich elegantere Lösung.

Von regulären CPUs wie AMDs Turion/Athlon und Intels Pentium/Core 2 Duo sind diese Verbrauchswerte im Prinzip nicht erreichbar – und wenn dann nur unter erheblichem Aufwand in Form von UltraMobile-Lösungen mit niedrigem Takt und hohem Preispunkt. Zudem haben auch diese Prozessoren wieder das Problem, daß sie nicht die Grafikleistung von Bobcat bieten und dann für eine gleichwertige Grafikleistung wieder extra Komponenten mit extra Stromverbrauch benötigen würden. Sollten sich diese Werte bei Messungen mit realen Bobcat-Systemen bestätigen lassen, wäre dies mit Sicherheit der entscheidende Punkt an der ganzen Bobcat-Architektur – daß diese ihre Performance auf so ausgesprochen niedrigen Verbrauchswerten erbringt, ohne daß dabei wie gesagt auf Spezialprozessoren oder ähnliches zurückgegriffen werden muß.