Prozessor: Intel Core i7-980X Extreme Edition im Test

Der Intel Core i7-980X katapultiert die Rechenleistung von Desktop-CPUs in eine neue Dimension. Im Vergleich zum bisher schnellsten Prozessor im Test, dem Intel Core i7-975 Extreme Edition, rechnet der Intel Core i7-980X bis zu 50 Prozent flinker. Hauptsächlich verantwortlich für die Leistungsexplosion sind die beiden zusätzlichen CPU-Kerne. Allerdings arbeitet Intels Sechskern-CPU bei allen Programmen, die nur einen Prozessorkern nutzen, etwas langsamer als der bisherige Rechenkönig Intel Core i7-975. Auch hierfür sind die beiden Extra-Kerne direkt verantwortlich: Das Betriebssystem muss statt vier nun sechs CPU-Kerne verwalten und ansteuern. Das kostet jeden Prozessorkern bereits im Vorfeld etwas Rechenleistung.

Sensationell niedriger Energieverbrauch

Trotz der Leistungsexplosion verbraucht das Prozessor-Testsystem unter Volllast mit dem Intel Core i7-980X nur 6 Watt mehr als mit dem Intel Core i7-975. Möglich macht das die fortschrittliche Halbleiterfertigung von Intel. Beim Intel Core i7-980X schrumpft die Strukturbreite der Transistoren um rund 30 Prozent auf lediglich 32 Nanometer (= 0,000032 Millimeter). Die schmaleren Schaltkreise senken so den Stromverbrauch des Intel Core i7-980X spürbar, ohne das der Prozessor die schon recht hohe Basistaktfrequenz von 3,33 GHz drosseln muss. Zudem sorgte der vergleichsweise moderate Stromverbrauch des Intel Core i7-980X für eine faustdicke Überraschung bei der Energieeffizienzmessung (siehe Seite 3).

Virtueller 12-Kern-Prozessor

Der Intel Core i7-980X beherrscht die Technik Hyperthreading, die eine bessere Auslastung der Recheneinheiten ermöglicht. Dabei arbeitet jeder physikalische Rechenkern intern als Zweikern-Prozessor und gaukelt auch dem Betriebssystem statt einem zwei Kerne vor. Hyperthreading lässt sich im Bios ein- und ausschalten - sofern der Hauptplatinen-Hersteller einen entsprechenden Menüpunkt anbietet. Bei aktiviertem Hyperthreading kann der Intel Core i7-980X also bis zu 12 Rechenaufgaben (Threads) gleichzeitig abarbeiten.

CPU mit Turbo

Auch der Intel Core i7-980X unterstützt die automatische Übertaktungsfunktion "Turbo Boost". Dabei dürfen einzelne CPU-Kerne die Basistaktfrequenz von 3,33 GHz überschreiten. Um wie viele Taktschritte (à 133 MHz) der Turbo Boost die einzelnen Prozessorkerne beschleunigt, können Sie individuell im Bios einstellen. Der alles begrenzende Faktor ist dabei die maximale Kerntemperatur. Wird diese überschritten, schaltet sich der Prozessor augenblicklich ab, um den drohenden Hitzetod zu vermeiden. Mit einer leistungsfähigen Kühlung soll der Prozessor laut Aussagen von Übertaktungsprofis Taktfrequenzen von bis zu 4,4 GHz erreichen. Mit dem im Lieferumfang des Intel Core i7-980X enthaltenen Hochleistungs-Lüftkühler war im Übertaktungs-Test im PC-WELT-Labor bereits bei 3,87 GHz (für alle CPU-Kerne) das Ende der Fahnenstange erreicht.

Wenn Sie die Leistungsgrenze des Sechskerners ausloten wollen, haben Sie es mit drei weiteren begrenzende Faktoren zu tun: Kernspannung, Stromstärke und Verlustleistung. Beim Intel Core i7-980X dürfen Sie diese Parameter ebenfalls im Bios einstellen - sofern der Hauptplatinen-Hersteller dies erlaubt. Verwenden Sie beim Intel Core i7-980X die Standard-Einstellungen des Turbo Boost, laufen bis zu zwei CPU-Kerne mit 3,6 GHz, wenn die restlichen Prozessorkerne kaum oder gar nicht ausgelastet sind. Sind drei oder mehr Kerne voll beschäftigt, schaltet der Intel Core i7-980X die Frequenz nur noch um einen Taktschritte auf 3,47 GHz hoch.

Core i7 mit Extras

Als Extreme Edition darf der Intel Core i7-980X auf exklusive Funktionen zurückgreifen. Der integrierte DDR3-Speichercontroller des Hexa-Cores steuert drei statt zwei Speicherkanäle parallel an. Offiziell freigegeben hat Intel DDR3-Module mit einem effektiven Speichertakt von 800 sowie 1066 MHz. Damit beträgt der maximal mögliche Datendurchsatz zwischen CPU und Arbeitsspeicher theoretisch bis zu 25,5 GB/s. Einige Hersteller gehen bei ihren X58-Hauptplatinen deutlich über diese konservative Speicherspezifikation hinaus und erlauben Taktraten von regulär 1333 MHz sowie 1600, 1866 oder gar 2000 MHz für übertaktete Systeme.

Intel befreit die Extreme Edition auch vom Flaschenhals Front Side Bus (FSB), der bisher den Datentransfer zwischen dem Prozessor und allen anderen Hardware-Komponenten (außer dem Arbeitsspeicher) ausbremst. Stattdessen nutzt der Intel Core i7-980X die serielle Punkt-zu-Punkt-Verbindungen Quick Path Interconnect (QPI). Mit einer Übertragungsrate von bis zu 6,4 Gigatransfers pro Sekunde ermöglicht QPI eine Datenrate von maximal 12,8 GBits pro Sekunde in jede Richtung. Im Vergleich zu herkömmlichen FSB-Prozessoren steigt so der Datendurchsatz um den Faktor 2 bis 4.

Damit der QPI sein hohes Tempo auch beim Intel Core i7-980X abrufen kann, hat Intel den Pufferspeicher aufgestockt: Zu den exklusiven 64 KB L1- sowie 256 KB L2-Cache pro physikalischem Rechenkern gesellt sich eine dritte 12 MB große Cachestufe. Im Gegensatz zu den bisherigen Core-Prozessoren, bei dem sich alle CPU-Kerne gemeinsam auf den gesamten L3-Cache zugreifen können, nutzt Intels Hexa-Core eine leicht modifzierte Pufferspeicher-Architektur. Dabei teilen sich beim Intel Core i7-980X je drei CPU-Kerne dynamisch 6 MB (siehe Abbildung links).

Zur weiteren Ausstattung des Intel Core i7-980X gehören die Hardware-Virtualisierung Intel Virtualization Technology (IVT), EM64T für den Einsatz mit 32- und 64-Bit-Betriebssysteme, die Sicherheitsfunktion Trusted Execution Techologie (TXT) sowie der Schutz vor Angriffen durch einen Puffer-Überlauf (XD-Bit). Hinzu kommen beim Intel Core i7-980X alle zusätzlichen SSE-Befehlssätze bis hin zur aktuellen Version SSE 4.2 sowie der mit dem Intel Core i5-661 eingeführte Befehlssatz AES-NI (Advenced Encryption Standard New Instructions). Damit lassen sich Programme wie Winzip, die die Verschlüsselungsfunktion einsetzen, im Idealfall um bis zu 100 Prozent beschleunigen.

Testfeld

Im Test stellt sich der Intel Core i7-980X Extreme Edition (Straßenpreis: ab 960 Euro) dem bisherigen Rechenkönig Intel Core i7-975 Extreme Edition (ab 890 Euro). Aufgrund des immensen Preisunterschiedes geht das aktuelle AMD-Spitzenmodell AMD Phenom II X4 965 Black Edition (ab 150 Euro) außer Konkurrenz ins Rennen. Dies gilt auch für den Preis-Leistungs-Champion Intel Core i5-750 (ab 170 Euro)

Testplattformen

Core-Prozessoren mit dem Sockel LGA1366 wie der Intel Core i7-980X testet die PC-WELT in der Intel-Hauptplatine X58SO, die auf dem hauseigenen X58-Chipsatz basiert. Der Prozessor steuert pro Speicherkanal ein DDR3-1066-Modul mit den Zugriffszeiten 7-7-7-7-20 an. Die Kapazität pro Speicherriegel liegt bei einem Gigabyte. Insgesamt stehen den LGA1366-Testprobanten also drei Gigabyte Arbeitsspeicher zur Verfügung. Intels Core-Prozessoren mit dem LGA1156-Steckplatz (ohne integrierte Grafiklogik) nehmen in der Intel-Hauptplatine DP55KG mit P55-Chipsatz Platz. Die CPUs steuern 2 x 2 Gigabyte DDR3-1333-Speicher mit CL8 an. Die CPU-Baureihe AMD Phenom II X4 testen wir in der AM3-Hauptplatine Asus M4A79T Deluxe mit AMD-Chipsatz 790FX/SB750. Die Platine ist mit 2 x 2 Gigabyte DDR3-1333-Speicher (CL7) bestückt, der ebenfalls im Zweikanalmodus arbeitet.

Testsystem

Um möglichst identische Testbedingungen zu gewährleisten, sind alle Testplattformen mit den gleichen Komponenten ausgestattet: die Grafikkarte Geforce GTX 285 mit 1 GB Videospeicher unter der Forceware-Treiberversion 190.62, die 3,5-Zoll-Festplatte Seagate Barracuda 7200.12 ST31000528AS mit 1000 Gigabyte Kapazität sowie das 620-Watt-Netzteil Enermax Liberty ELT620AWT. Die CPU-Tests erfolgen unter Windows 7 Ultimate 32 Bit. Intel-Prozessoren absolvieren den Test mit den aktivierten Funktionen Hyperthreading und Turbo Boost - sofern vorhanden.

Stromverbrauch

Für den Intel Core i7-980X gibt Intel eine maximale Verlustleistung an, die dem des Vierkern-Vorgängers Core i7-975 entspricht: 130 Watt. Die Spitzenposition nimmt der Phenom II X4 965 mit 140 Watt ein, während der Intel Core i5-750 mit 95 Watt den niedrigsten Wert besitzt. Die maximale Verlustleistung sagt allerdings nichts über den Stromverbrauch eines Prozessors aus, sondern hilft Systemintegratoren, die CPU mit einer geeigneten Kühler-Lüfter-Kombination auszustatten. Daher messen wir den Energiekonsum der Testplattformen, um eine Aussage über den Stromverbrauch treffen zu können.

Das Testsystem des Intel Core i7-980X benötigte bei aktiviertem Stromsparmodus im Leerlauf schon erstaunlich niedrige 94 Watt und erreichte damit fast das Niveau des Vorgängers Core i7 (92 Watt). Während der Intel Core i5-750 mit 75 Watt deutlich unter dem Verbrauchswert des Core i7-980X lag, genehmigte sich der Phenom II X4 965 mit 116 Watt schon gut 26 Prozent mehr Energie. Zur Ehrenrettung des AMD-Prozessors muss man allerdings berücksichtigen, dass der Phenom II im 45-Nanometer-Verfahren entsteht, während Intel den Core i7-980X in 32-Nanometer-Technik fertigt.

Bei voller Auslastung aller Rechenkerne schnellte der Stromverbrauch der Testplattformen wie erwartet deutlich nach oben. Mit dem Intel Core i7-980X lag der Energiekonsum bei 245 Watt. Nur ein Prozessor war bis dato noch etwas stromhungriger im Test: der Phenom II X4 965 mit 256 Watt. Auf Platz 3 folgte der Intel i7-975 mit 239 Watt. Damit benötigte der Intel Core i7-980X bei gleicher Taktrate nur 6 Watt weniger als sein Vorgänger - und das trotz der beiden zusätzlichen Rechenkerne! In einer ganz anderen Verbrauchsliga spielt hingegen der außer Konkurrenz laufende Intel Core i5-750, dessen Testsystem unter Volllast lediglich 165 Watt konsumierte.

Energieeffizienz

Der Systemverbrauch einer CPU allein erlaubt noch keine Rückschlüsse darüber, wie viel Rechenleistung der Prozessor aus der verbrauchten Energie herausholt. Schließlich ist der Atom-Prozessor zwar sehr sparsam, rechnet dafür aber auch sehr langsam. Daher ermitteln wir neben dem Stromverbrauch auch die Energieeffizienz mit der Formel: Rechenleistung unter Cinebench 10 bei Vollauslastung aller Kerne geteilt durch den Bruttostromverbrauch der Testplattform.

Der Intel Core i7-980X trumpfte im Test mit einem neuen Bestwert bei der Energieeffizienz auf: Mit 93,0 Punkten pro Watt ließ er den bisherigen Spitzenreiter in dieser Disziplin, den Intel Core i7-870 mit 82,6 Punkten pro Watt im Regen stehen und holte fast 13 Prozent mehr Rechenleistung pro verbrauchter Energieeinheit heraus. Im Vergleich zum direkten Vorgänger Intel Core i7-975 (70,1 Punkte pro Watt) verbesserte sich die Energieeffizienz des Intel Core i7-980X sogar um sagenhafte 33 Prozent. Auf den Plätzen folgten die außer Konkurrenz laufenden 150-Euro-CPUs Intel Core i5-750 (68,8 Punkte pro Watt) mit deutlichem und AMD Phenom II X4 965 (43,6 Punkte pro Watt) sehr deutlichen Abstand.

Mehrkern-Rechenleistung

Die Paradedisziplin für den Intel Core i7-980X ist natürlich Software, die es erlaubt, mehrere Rechenstränge gleichzeitig abzuarbeiten. Bei gängiger Heimanwender-Software ist das so genannte Multithreading hingegen noch nicht so häufig anzutreffen - zumal viele Programme die immense Rechenleistung von Mehrkern-Prozessoren gar nicht benötigen wie etwa Microsoft Office. Welche gängige Heimanwender-Software Multithreading bereits unterstützt, erfahren Sie in unserem Ratgeber "Das bringen Multicore-CPUs".

Weit verbreitet ist das Multithreading hingegen bei Profi-Applikationen, etwa in den Bereichen Analyse, CAD und Rendering. Letzteres Einsatzgebiet prüft die PC-WELT mit dem Benchmark-Tool Cinebench 10 des Programms Cinema 4D von Maxon : Mit einem neuen Rekordergebnis von 22.790 Punkten sprintete der Intel Core i7-980X Extreme Edition allen anderen Prozessoren davon. Gegenüber dem Vorgänger Intel Core i7-975 (16.765 Punkte) erarbeitete sich der Sechskern-Prozessor ein Tempoplus von fast 36 Prozent. Zum Vergleich: Der Intel Core i5-750 und der Phenom II X4 965 erreichten unter Cinebench 10 mit rund 11000 Punkten nur knapp 50 Prozent der Rechenleistung des Intel Core i7-980X.

Hauptsächlich mit Integer-Operationen arbeitet die Finanzanalyse-Software Sungard Adaptiv Credit Risk. Der integrierte Benchmark nutzt ebenfalls alle vorhandenen (virtuellen) Rechenkerne eines Prozessors. Der Intel Core i7-980X Extreme Edition war bei diesem Test voll in seinem Element und beendete den Benchmark bereits nach 190 Sekunden - ebenfalls ein neuer Rekord im Test. Gegenüber dem bisherigen Rechenkönig Intel Core i7-975 (284 Sekunden) erzielte Intels neuer Hexa-Core damit das höchste Leistungsplus in allen Tests: satte 49 Prozent!

Multimedia-Leistung

Seine Multimedia-Leistung stellt der Intel Core i7-980X mit dem beliebten iTunes von Apple unter Beweis. Im ersten Test muss der Sechskerner mit Hilfe des integrierten MP3-Codec eine Musik-CD (13 Lieder mit einer Gesamtlaufzeit von 52 Minuten) vom WAV- ins MP3-Format mit 192 KBit/s überführen. Allerdings nutzt iTunes nur zwei Prozessorkerne, so dass der Intel Core i7-980X sein Potential nur zu einem Drittel abrufen kann. Entsprechend fielen die Messergebnisse für den Hexa-Core aus:

Mit 36 Sekunden benötigte der Intel Core i7-980X exakt dieselbe Zeitspanne des Vorgängers Intel Core i7-975. Auf den Plätzen landeten der Intel Core i5-750 (43 Sekunden) sowie der Phenom II X4 965 (47 Sekunden). Der prozentuale Zeitgewinn des kostspieligen Prozessors von durchschnittlich 25 Prozent gegenüber der 170- respektive 150-Euro-CPU steht hier allerdings in einer ungesunden Relation zum Prozessorpreis.

Wie schnell der Intel Core i7-980X Videos in andere Dateiformate und Kompressionsstufen überführt, prüft die PC-WELT ebenfalls mit iTunes. Mittels der integrierten De- und Encodern von iTunes muss der Intel Core i7-980X den 1080i-Trailer von Ice Age 2 vom H.264-Format ins MPEG-4-Format (124 KBit/s) mit einer Auflösung von 640 x 352 Bildpunkten umwandeln. Da iTunes die Encoder-Arbeitslast nur in zwei parallele Prozesse aufteilt, kann der Sechskern-Prozessor auch hier seine Stärken nicht ausspielen.

Mit 75 Sekunden benötigte der Intel Core i7-980X erneut exakt dieselbe Zeit wie der Vorgänger Intel Core i7-975. Dicht dahinter landeten der Intel Core i5-750 (85 Sekunden), während der Phenom II X4 965 mit 94 Sekunden schon spürbar langsamer unterwegs war. Der prozentuale Zeitgewinn des 1000-Euro-Prozessors von durchschnittlich 19 Prozent gegenüber den deutlich günstigeren CPUs steht auch hier wieder in einer schlechten Relation zum Anschaffungspreis.

Spiele-Leistung

Der Intel Core i7-980X muss im besonders Hardware-hungrigen Spiel Crysis seine Spieletauglichkeit unter Beweis stellen. 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, ausgeschalteter Kantenglättung und der niedrigsten Bildqualitätsoption mittels des integrierten Benchmarks. Unter diesen Einstellungen stellte der Intel Core i7-980X mit einer durchschnittliche Bildwiederholrate von 188 Bildern pro Sekunde abermals einen neuen Rekord auf. Klassenbester in dieser Disziplin war bisher sein Vorgänger Intel Core i7-975 mit 167 Bildern pro Sekunde.

Keinen Sieg trug der Intel Core i7-980X im zweiten Praxis-Spieletest mit Resident Evil 5 davon. Der Action-Kracher basiert auf der Engine MT Framework, die für Mehrkern-Prozessoren optimiert ist. Die CPU nutzt sie unter anderem, um die ausgefeilte Wegfindung Computer-gesteuerter Gegner zu berechnen. Der Test erfolgt mit der Tech-Demo von Resident Evil 5 bei einer Auflösung von 1280 x 1024 Bildpunkten.

Der Intel Core i7-980X erreichte mit 64 Bilder pro Sekunde erstmals ein schlechteres Ergebnis als der Vorgänger Intel Core i7-975 mit 115 Bildern pro Sekunde. Das Ergebnis des Hexa-Cores unter Resident Evil 5 ist sogar so schlecht, das auch der Core i5-750 (107 Bilder/s) und Phenom II X4 965 (89 Bilder/s) am Intel Core i7-980X vorbeiziehen - und das mit deutlichem Abstand. Eine Erklärung für das miserable Abschneiden des Sechskerners könnte in der Spiele-Engine von Resident Evil 5 liegen, die möglicherweise mit den 12 virtuellen Prozessorkernen des Intel Core i7-980X überfordert ist.

Seine Dominanz stellte der Intel Core i7-980X wieder im CPU-Test des synthetischen Benchmarks 3D Mark Vantage her. Hier können Prozessoren zeigen, wie schnell Sie 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 (virtuellen) Rechenkerne beschäftigt sind.

Der Intel Core i7-980X setzte sich mit 64.271 Punkten wieder klar an die Spitze des Testfeldes und war gut 27 Prozent schneller als der Intel Core i7-975 mit 50.602 Punkten. Außer Konkurrenz reihten sich im CPU-Test des 3D Mark Vantage der Intel Core i5-750 (46.704 Punkte) sowie der Phenom II X4 965 (43.208 Punkte) auf den Plätzen ein. Dabei fiel der Abstand zu Intel Sechskerner mit 27 beziehungsweise 33 Prozent wieder recht deutlich aus.

Fazit Intel Core i7-980X Extreme Edition

Der Intel Core i7-980X Extreme Edition stellt einen Benchmark-Rekord nach dem anderen auf und hebt die Rechen-Power von Desktop-Prozessoren auf ein neues Leistungsniveau. In der Spitze ist Intels Sechskerner fast 50 Prozent schneller unterwegs als der bisherige Rechenkönig Intel Core i7-975. Seine geballte Rechenkraft kann der Intel Core i7-980X allerdings nur dann entfalten, wenn auch die Programme mitspielen. Bei gängiger Heimanwender-Software ist das aber meist nicht der Fall - hier ist der Hexa-Core überdimensioniert und wegen des hohen Anschaffungspreises von fast 1000 Euro schlicht und ergreifend überteuert. Ersthafte PC-Spieler mit dicker Geldbörse dürfen hingegen den Intel Core i7-980X in die engere Wahl für ihr nächstes Gaming-System ziehen.

Arbeiten Sie überwiegend mit Programmen aus dem Profi-Bereich wie Analyse, Audio- und Videobearbeitung, CAD, Rendering und Simulation, ist der Intel Core i7-980X allerdings jeden Cent wert. Gerade wenn Sie mit Ihrer Workstation Ihr Geld verdienen, sorgt der Sechskerner für eine Leistungsexplosion bei der Produktivität. Zudem senkt der Intel Core i7-980X dank seiner exzellenten Energieeffizienz die Unterhaltskosten. Damit heimst der Intel Core i7-980X Extreme Edition gleich zwei Auszeichnungen ein: als neuer Rechenchampion den Tempo-Tipp sowie den ECO2-Award für besonders energieeffiziente Hardware.

Alternativen

Nicht jeder möchte oder kann knapp 1000 Euro für einen Prozessor ausgeben. In vielen Fällen bietet auch ein preisgünstiger Quad-Core genügend Rechenleistung für alle Lebenslagen wie etwa der Intel Core i5-750 für rund 170 Euro oder der AMD Phenom II X4 965 Black Edition für rund 150 Euro.

Intel Core i7-980X Extreme Edition: Testergebnisse und technische Daten

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