Effizienz deutlich gesteigert
CPU-Test: AMD 6-Core-Opteron 2435 und 8435
Nicht umsonst agiert AMDs Opteron in der Domäne von Systemen mit zwei und mehr x86-Prozessoren seit Jahren äußerst konkurrenzfähig gegen Intel: Durch integrierte Speicher-Controller und flexible und schnelle Interconnects zwischen den CPUs erwirkt AMDs Direct Connect Architecture in Mehrwegesystemen entscheidende Vorteile.
In Servern mit zwei Prozessoren befindet sich Intel seit März 2009 mit der Xeon-5500-Serie mit ähnlichem Konzept auf der Überholspur. Statt klassischer FSB/Chipsatz-Kombination setzen die Xeons mit Nehalem-Architektur auf drei integrierte DDR3-Speicher-Controller und das serielle QuickPath-Interface. Zusätzlich verfügen die Quad-Core-CPUs über Hyper-Threading – pro Xeon 5500 sind acht parallele Threads möglich. Die Performance und Energieeffizienz setzt Maßstäbe.
- AMDs Opteron 2435 und 8435 (im Bild) mit Code-Namen Istanbul wird im 45-nm-Verfahren gefertigt.
- AMD vereint beim Opteron Istanbul alle sechs Kerne auf einem Siliziumplättchen.
- Der Preisaufschlag für die Hexa-Core-Serien 2400 und 8400 gegenüber den Quad-Core-Opterons hält sich in Grenzen.
- Seit März 2010 gibt es den Istanbul-Nachfolger Opteron 6100 Magny-Cours mit zwölf Kernen.
- Als Testplattform für den Opteron 2435 und 8435 dient der 4-Sockel-Server Tyan Transport GT26. Der 1U-Rackserver ist für den Betrieb mit zwei oder vier Socket-F-Opterons ausgelegt.
- Jedem Opteron stehen bis zu acht DIMM-Steckplätze zur Verfügung.
Grund genug für AMD, seine Quad-Core-Prozessoren Opteron Shanghai der Serien 2300 und 8300 kräftig aufzubohren. Als Nachfolger gibt es jetzt die neuen Opteron-Serien 2400 (2-Sockel-Systeme) und 8400 (4- und 8-Sockel-Systeme). Die Opterons mit Code-Namen „Istanbul“ sind AMDs erste Prozessoren mit sechs Kernen. Als Besonderheit arbeiten die 6-Core-Opterons weiterhin in AMDs aktuellen Plattformen mit Socket F – neue Systeme sind nicht notwendig, ein BIOS-Update genügt. Mit sechs Kernen will AMD besonders die Energieeffizienz des Opterons nochmals erheblich verbessern.
- SPECint_rate_base2006: Die zwei Opteron 2435 (2,6 GHz) mit Hexa-Core bieten 31 Prozent mehr Integer-Performance als zwei Quad-Core-Opteron 2384 (2,7 GHz). Bei identischer Compiler-Einstellung -QxO arbeiten zwei Xeon X5570 aber noch 47 Prozent schneller, mit -fast 56 Prozent. Im Vergleich der 4-Sockel-Systeme liegen die neuen Opteron 8435 acht Prozent vor den Xeon-X7460-Modellen - beide CPUs arbeiten mit Hexa-Cores.
- SPECfp_rate_base2006: Bei den sehr speicherintensiven Durchsatztests mit Floating-Point-Programmen ermöglichen zwei Opteron 2435 eine 25 Prozent höhere Performance gegenüber den Opteron-2384-CPUs. Damit bieten zwei 6-Core-Opterons fast die Fließkommaleistung von vier 6-Core-Xeons X7460. Intels Nehalem-basierende Xeon X5570 bleiben aber uneinholbar.
- Java Runtime: Durch die Hexa-Core-Technologie arbeiten zwei Opteron 2435 32 Prozent schneller als die 2,7-GHz-Quad-Core-CPUs. Im 4-Sockel-Segment gewinnt AMD gegen die vier Hexa-Core-Xeons X7460. Eine beeindruckende Performance bieten wieder Intels zwei Xeon X5570 mit Nehalem-Architektur.
- Java-Performance: Der Workload ist speicherintensiver als bei SPECjvm2008. Die neuen Opteron-2435-CPUs setzen sich deutlich von den 2,7-GHz-Quad-Core-Opterons ab. Das Opteron-2384-Päärchen arbeitet jedoch nur mit DDR2-667-Speicher (Stabilitätsprobleme bei SPECpower durch frühe BIOS-Revision). An die Performance von Intels Xeon-X5570-Duett kommen die zwei 6-Core-Opterons jedoch nicht heran. Bei den 4-Sockel-Servern düpieren die vier Opteron 8435 jedoch die vier Xeon X7460 (ebenfalls Hexa-Cores) geradezu.
- Mit Powermanagement: Die zwei neuen Opteron 2435 hieven die Energieeffizienz des AMD-Servers auf das Niveau des Intel-Systems mit zwei Xeon X5570. Mit vier Opteron 8435 setzt sich der Socket-F-Server sogar an die Spitze.
- Ohne Powermanagement: Mit inaktivem PowerNow! reduzieren die zwei Opteron 2485 die Systemeffizienz um knapp zwei Prozent. Beim Opteron-2384-System verschlechtert sich ohne PowerNow! die Effizienz noch um knapp drei Prozent. Intels Xeon X5570 senken die Effizienz ohne SpeedStep um knapp zwei Prozent.
- Mit Powermanagement: Im Leerlauf arbeiten die zwei Opteron 2435 sowie das Xeon-X5570-Päärchen ähnlich sparsam. Während der Asus-Xeon-Server zwei 770-Watt-Netzteile betreibt, arbeitet im Tyan-Opteron-Server ein 1000-Watt-Netzteil, aber ein 4-Sockel-Mainboard (im Test mit zwei Opteron 2435 oder vier 8435 bestückt). Wird der Tyan-Opteron-Server mit vier 8435er betrieben, so steigt die Leerlaufenergie nur um 44 Watt gegenüber zwei CPUs. In den zusätzlichen 44 Watt ist auch der Energiebedarf für vier zusätzliche 4-GByte-DIMMs enthalten (zwei pro CPU).
- Ohne Powermanagement: Im Leerlauf steigt bei den Nehalem-Xeons der Energiebedarf ohne SpeedStep lediglich um 2 Watt. Bei den Opteron-2435-CPUs erhöht sich der Energiebedarf im Leerlauf ohne Powermanagement um 10 Watt.
- Verbrauchsarm: Während das AMD-System mit zwei Opteron 2384 im Leerlauf noch 37 Watt mehr als der neue Opteron-2435-Server benötigt, bleibt es unter Volllast 51 Watt genügsamer. Hier macht es sich zum einen bemerkbar, dass die Quad-Core-Opterons die 75-Watt-Spezifikation weniger ausreizen als die neuen Hexa-Core-Opterons. Zusätzlich wirkt sich hier die unterschiedliche Netzteilkonfiguration aus.
- Schnelle Vorhersagen: Trotz Hexa-Core-Technologie müssen sich zwei Opteron 2435 den zwei Xeon X5570 deutlich geschlagen geben. Auch im Hexa-Core-Vergleich der 4-Sockel-Systeme arbeiten vier Opteron 8435 etwas langsamer als vier Xeon X7460. Weil sich Speicherzugriffe hier in Grenzen halten, sind alle Xeon-Prozessoren durch ihre hohe Integer-Performance für die Opteron-CPUs nicht in Reichweite.
- Überraschung: Die Matrixberechnungen bei Linpack zählen schon immer zu einer Paradedisziplin für Opteron-Prozessoren. Entsprechend setzt sich AMDs neues Hexa-Core-Päärchen deutlich an die Spitze. Intels Xeon X5570 muss sich bereits dem Quad-Core-Opterons geschlagen geben.
- RSA-2048 Encryption: Der Test läuft überwiegend im Cache ab. Die neuen 6-Core-Opterons 2435 verschlüsseln 44 Prozent schneller als zwei Opteron 2384. Intels Xeon-X5570-System wird vom Opteron-2435-Päärchen ebenfalls überholt. Auch den Vergleich der 4-Sockel-Systeme gewinnen die vier Hexa-Core-Opterons deutlich gegen die vier Hexa-Core-Xeons.
- RSA-2048 Decryption: Auch das Entschlüsseln erledigen die Hexa-Core-Opterons bei 2- und 4-Sockel-Systemen mit dem höchsten Durchsatz.
- Szene „Space Flyby“: Der Render-Workload passt überwiegend in die Caches der Prozessoren. Von integrierten Speicher-Controllern profitieren sowohl die Xeon-X5570-CPUs als auch die Opterons hier weniger. Die neuen 6-Core-Opterons 2435 erreichen nur die Performance der Xeon-E5472-Prozessoren (Quad-Core / 3,0 GHz). Intels Nehalem-Xeons bleiben in Führung.
- 1 Thread: Beim Rendering wird jetzt nur ein Prozessorkern verwendet – Multi-Core nutzt hier nichts. AMDs Opteron-CPUs sind durch ihre geringere Taktfrequenz hier deutlich im Nachteil. Durch die Turbo-Technologie arbeitet der Xeon X5570 mit 3,33 GHz Taktfrequenz.
- Alle Threads: Jetzt nutzt CINEBENCH alle verfügbaren Prozessorkerne. AMDs Opteron-2435-Päärchen mit Hexa-Core-Technologie muss sich nur vom Xeon-X5470-Duett geschlagen geben. Die Nehalem-Quad-Core-Xeons profitieren hier stark von Hyper-Threading.
Im TecChannel-Testlabor überprüfen wir die Rechenleistung und die Performance pro Watt der neuen 6-Core-Opterons 2435 und 8435 (jeweils 2,6 GHz / 75 Watt). Als Vergleich für den Opteron 2435 im 2-Sockel-Server dienen möglichst identisch ausgestattete Systeme mit den Vorgängern Opteron 2356 „Barcelona“ (2,3 GHz / 75 Watt) und Opteron 2384 „Shanghai“ (2,7 GHz / 75 Watt). Von Intel tritt der Xeon X5570 „Nehalem-EP“ (2,93 GHz / 95 Watt) sowie die Xeon-5400-Serie an. In Servern mit vier Prozessoren vergleichen wir den neuen Opteron 8435 mit dem Quad-Core-Modell Opteron 8356 „Barcelona“ sowie Intels 6-Core-CPU Xeon X7460.
Wir überprüfen die Performance der CPUs bei Integer- und Floating-Point-Anwendungen sowie bei Verschlüsselung, Rendering und Simulation. Die Geschwindigkeit bei Java-Applikationen wird ebenso untersucht wie die Energieeffizienz der Systeme.