Umfangreiche Vorserien-Benchmarks zu Intels Ivy Bridge

Donnerstag, 14. Juli 2011
 / von Leonidas
 

Intels Ivy Bridge ist die nächste Prozessoren-Generation des Halbleiter-Herstellers, welche im März/April 2012 antreten soll. Typisch für eine kommende Prozessoren-Architektur gibt der Hersteller schon Monate vor dem Launch Vorserien-Samples an ausgewählte Partner heraus, um die Architektur im Praxiseinsatz zu validieren. Normalerweise liegen starke Stillhalteabkommen auf solchen Vorserien-Samples, aber in Fernost läuft dies bekanntlich etwas anders und daher finden sich auch ab und zu Benchmarks zu Vorserien-Produkten auf chinesischen Webseiten und Foren ein – wie jetzt zu Intels Ivy Bridge Prozessor, zu welchem es gleich zwei Benchmark-Quellen gibt.

Ivy Bridge ist bekannterweise die Refresh-Architektur zu Sandy Bridge und soll eigentlich kaum großartige Änderungen an der CPU-Architektur mit sich bringen. Hauptaugenmerk bei Ivy Bridge genießen die Umstellung auf die 22nm-Fertigung sowie die Verbesserung der integrierten Intel-Grafik: Diese erhält DirectX11, ein Drittel mehr Ausführungseinheiten sowie weitere Verbesserungen und soll damit im besten Fall doppelt so schnell wie die integrierte Sandy-Bridge-Grafik ausfallen.

Intel Sandy Bridge E Intel Ivy Bridge AMD Bulldozer AMD Bulldozer Trinity
Zielmarkt Desktop HighEnd Desktop/Mobile LowCost bis HighEnd Desktop HighEnd Desktop/Mobile Mainstream
Release Januar 2012 März/April 2012 Herbst 2011 Sommer/Herbst 2012
Fertigung 32nm Intel 22nm Intel 32nm GlobalFoundries 32nm GlobalFoundries
Technik geringe bis mittlere Verbesserungen gegenüber Nehalem, QuadChannel DDR3 Interface unwesentliche bis geringe Verbesserungen gegenüber Sandy Bridge, DualChannel DDR3 Interface stark veränderter Kern in Modul-Bauweise, DualChannel DDR3 Interface wahrscheinlich leicht gegenüber dem originalen Bulldozer verbessert, ansonsten noch recht unbekannt
Rechenkerne 4-6 2-4 4-8 2-4
Sockel 2011 1155 AM3+ FMx
Speicher DDR3/1333 DDR3/1600 DDR3/1866 ?
Taktraten 3.2 bis 3.6 GHz ? geplant mit ca. 3.5 GHz ?
Grafik keine Intel-Grafikchip (DirectX11) mit gegenüber HD Graphics 3000 deutlich verbesserten Features, 33% mehr Recheneinheiten und prognostiziert bestenfalls ca. 100% mehr Performance keine AMD-Grafikchip (DirectX11) mit unbekannter Leistungsfähigkeit, aber sicherlich genauso schnell oder schneller als Llano

Gerade diese beiden herausstechenden Merkmale von Ivy Bridge – 22nm-Fertigung und damit höhere Taktreserven sowie die neue integrierte Grafiklösung – lassen sich mit den aktuellen Vorserien-Samples allerdings noch nicht testen, da die Vorteile der 22nm-Fertigung erst mit der Serienproduktion bewertbar sind und die integrierte Ivy-Bridge-Grafiklösung bei den Vorserien-Samples augenscheinlich noch deaktiviert ist. Die Tests von Cooaler und PCPop (derzeit nur noch über den Google-Cache erreichbar) konzentrieren sich damit auf die eigentliche CPU-Performance unter gleichem Takt, sprich den Pro/MHz-Gewinn zwischen den Architekturen.

Cooaler haben dabei einen Ivy Bridge Zweikerner mit HyperThreading, 4 MB Level3-Cache und einem Takt von 1.8 GHz im Einsatz, als Sandy-Bridge-Vergleichsprozessor stand ein Core i3-2120 Zweikerner mit HyperThreading und nur 3 MB Level3-Cache bereit, welcher auf 1.8 GHz heruntergetaktet wurde. Bei PCPop hatte man einen Ivy Bridge Zweikerner mit HyperThreading, 4 MB Level3-Cache und einem Takt von 2.3 GHz im Test, der Sandy-Bridge-Vergleichsprozessor war ein Core i3-2100 Zweikerner mit HyperThreading und nur 3 MB Level3-Cache, welcher auf 2.3 GHz heruntergetaktet wurde. Zusätzlich kam auf noch ein Nehalem Clarkdale Core i3-530 Zweikerner mit HyperThreading und 4 MB Level3-Cache zum Einsatz, welcher natürlich ebenfalls auf 2.3 GHz heruntergetaktet wurde. Bei beiden Ivy Bridge Testsamples war kein TurboMode aktiv oder aktivierbar, aller Vermutung nach wurde der TurboMode bei den jeweiligen Vergleichsprozessoren ebenfalls deaktiviert.

Zu beachten wäre – wie generell bei Benchmarks zu Vorserien-Produkten – daß durch deaktivierte Hardware-Teile oder -Funktionen die Performance des Vorserien-Produkts nicht der Performance des Endprodukts entsprechen muß. Andererseits läßt sich hieraus auch keine umgedrehte Regel aufstellen: Es gibt genügend Vorserien-Produkte – gerade bei Intel – deren Performance nahezu identisch mit der Performance des Endprodukts war. Und da die Benchmark-Zahlen gut aussehen, trifft in diesem Fall wohl eher letzteres zu – ganz sicher kann sich dabei natürlich nie sein.

Cooaler Ivy Bridge 2C+HT
@ 1.8 GHz
Sandy Bridge 2C+HT
@ 1.8 GHz
Vorteil Ivy Bridge
Cinebench 11.5 1,81 Pts. 1,55 Pts. +16,8%
CPUmark 99 278 Pts. 235 Pts. +18,3%
SuperPI 1M 22,198 sec 23,837 sec +7,4%
WPrime 32M 26,474 sec 30,912 sec +16,8%
WPrime 1024M 829,594 sec 978,234 sec +18,3%

Die Ergebnisse von Cooaler sehen mit im Schnitt 11 Prozent Vorteil zugunsten von Ivy Bridge überaus gut aus für eine Refresh-Architektur ohne (bekannten) bedeutenden Impulsen bei der reinen CPU-Architektur. Allerdings gibt es einige Zweifel, ob speziell die Sandy-Bridge-Werte von Coolaler nicht doch zu niedrig ausgefallen sind, insofern ist gerade diese Benchmark-Reihe unter deutlichem Vorbehalt zu sehen.

PCPop Ivy Bridge 2C+HT
@ 1.8 GHz
Sandy Bridge 2C+HT
@ 1.8 GHz
Nehalem 2C+HT
@ 1.8 GHz
Vorteil Ivy Bridge
Cinebench 11.5 2,34 Pts. 2,24 Pts. 1,90 Pts. +4,5%/+23,2%
Fritz Chess 4528 Pts. 4476 Pts. 4161 Pts. +1,2%/+8,8%
Media Espresso 236 sec 249 sec 277 sec +5,5%/+17,4%
PCMark7 3366 Pts. 3037 Pts. 2923 Pts. +10,8%/+15,2%
SiSoft Sandra 36,11 GFlops 35,16 GFlops 26,73 GFlops +2,7%/+35,1%
SuperPI 1M 15,99 sec 16,71 sec 18,59 sec +4,5%/+16,3%
WPrime32 32M 21,23 sec 21,90 sec 22,42 sec +3,2%/+5,6%

In den Ergebnissen von PCPop dürfte da schon mehr Wahrheit stecken – aber auch diese deuten mit einem Vorteil von 4,6 Prozent zugunsten des Ivy-Bridge-Testsamples eine höhere Pro/MHz-Leistung bei Ivy Bridge an, obwohl dies eigentlich nicht auf der Intel-Agenda für Ivy Bridge steht. Der etwas größere Level3-Cache und die üblichen kleinen Architektur-Verbesserungen könnten allerdings durchaus für diesen unverhofften Performancegewinn sorgen – immer eingerechnet den Punkt, daß Ivy Bridge seine Mehrperformance primär aus den Taktreserven der 22nm-Fertigung ziehen wird.

PCPop Ivy Bridge 2C+HT
@ 1.8 GHz
Sandy Bridge 2C+HT
@ 1.8 GHz
Nehalem 2C+HT
@ 1.8 GHz
Battlefield: Bad Company 2 35,51 fps 27,72 fps 21,93 fps
Call of Duty: Black Ops 47,25 fps 46,43 fps 44,57 fps
F1 2010 45 fps 45 fps 47 fps
Far Cry 2 38,83 fps 39,07 fps 39,46 fps
StarCraft II 58,23 fps 59,43 fps 57,56 fps

Die Spiele-Benchmarks von PCPop wurden leider allesamt nur mit einer Radeon HD 6570 aufgenommen, welche selbst unter der benutzten Auflösung von 1920x1080 natürlich einen klaren Bremsklotz darstellt. Somit ergeben sich hier meist nur geringfügige Unterschiede zwischen den einzelnen CPUs, nur unter Battlefield: Bad Company 2 liegt eine breitflächige CPU-Limitierung vor, welche den Ivy-Bridge-Prozessor dann wiederum unerwartete gute 28 Prozent vor den Sandy-Bridge-Prozessor schiebt. Eine wirkliche Erklärung für dieses exzellente Einzelergebnis liegt derzeit nicht vor, denn auf dem Papier hat Ivy Bridge nicht das Potential zu solchen Leistungsschüben unter komplexen Anwendungen.

In der Summe präsentiert sich Ivy Bridge bezüglich der CPU-Performance gemäß dieser Vorserien-Benchmarks überraschend gut – am Ende ist es schließlich so, daß die Serienprodukte wenn dann nur noch schneller sein werden als hier bereits skizziert. Sicherlich mögen diejenigen enttäuscht sein, welche von einer neuen Prozessoren-Generation einen erneuten klaren Sprung in der Pro/MHz-Leistung erwartet haben. Dies war jedoch nicht die Absicht Intels bei Ivy Bridge, wie schon die Clarkdale-Generation stellt Ivy Bridge nur eine Refresh-Generation dar und ist daher per Definition gar nicht auf eine höhere Pro/MHz-Leistung ausgelegt. Daß man dennoch mit ca. 5 Prozent Pro/MHz-Gewinn und im Einzelfall vielleicht auch mehr bei Ivy Bridge rechnen kann, ist daher eine positive Überraschung angesichts der vorgenannten Ausgangslage als klare Refresh-Generation.