Vierkerner günstiger: Neuer Core 2 Quad Q6600 im Test

05.01.2007 von Christian Vilsbeck

Nach dem teuren Core 2 Extreme QX6700 bringt Intel mit dem Core 2 Quad Q6600 eine günstigere Vierkern-CPU für Desktop-PCs. Statt 2,66 GHz müssen nun 2,40 GHz Taktfrequenz genügen. Doch selbst damit enteilt die CPU den Dual-Core-Modellen.

Anfang November 2006 stellte Intel mit dem Core 2 Extreme QX6700 seinen ersten Quad-Core-Prozessor für Desktop-PCs vor. Der Preis des Vierkerners liegt auf dem bekannten „Extreme-Niveau“ von knapp 1000 Euro. Viel Geld, aber die entsprechende Rechenleistung entlohnt. Immerhin rechnet ein Desktop-PC mit dem QX6700 so schnell wie bisherige Workstations mit zwei Dual-Core-Prozessoren.

Noch im Laufe des Januar 2007 legt Intel mit dem neuen Core 2 Quad Q6600 eine günstigere Quad-Core-Variante nach. „Günstig“ ist natürlich relativ, denn 851 US-Dollar Listenpreis sind immer noch eine Menge Geld. Beim Q6600er schraubt Intel dafür die Taktfrequenz etwas runter: 2,40 GHz bei unveränderter FSB-Geschwindigkeit von 1066 MHz.

Die Cache-Dimensionierung des aus zwei Siliziumplättchen Marke "Core 2 Duo" gefertigten Core 2 Quad Q6600 bleibt unangetastet. Entsprechend verfügt die CPU über insgesamt 8 MByte L2-Cache. Jeweils zwei Kerne pro Die nutzen 4 MByte gemeinsam.

Core 2 Quad Q6600: Der Quad-Core-Prozessor mit 2,40 GHz Taktfrequenz setzt sich aus zwei Dual-Core-Dies zusammen. Die FSB1066-CPU für den Sockel LGA775 verfügt über insgesamt 8 MByte L2-Cache.

Dank der reduzierten Taktfrequenz begnügt sich der 2,40-GHz-Vierkerner allerdings mit weniger Energie. Der CPU-Lüfter muss nur noch für 105 Watt statt der 130 Watt beim Core 2 Extreme QX6700 spezifiziert sein. Die 2,40-GHz-Dual-Core-Variante Core 2 Duo E6600 konsumiert zum Vergleich 65 Watt im Maximum. Der Aufschlag hält sich für eine Kernverdopplung bei gleicher Taktfrequenz noch in Grenzen.

Im tecCHANNEL-Testlabor tritt der neue Core 2 Quad Q6600 gegen den Core 2 Extreme QX6700 und die Dual-Core-Modelle von AMD und Intel an. Bei multithreaded programmierten Anwendungen und Multitask-Szenarien bietet Intels neuer Quad-Core-Prozessor selbst mit seiner reduzierten Taktfrequenz eine beeindruckende Performance.

SYSmark2004 SE

Mit dem Benchmark-Paket SYSmark2004 SE bietet BAPCo eine aktualisierte Version zur Ermittlung der Systemleistung. Die Second Edition verwendet wieder 17 Anwendungen und arbeitet wahlweise mit den Windows XP in der 32- und 64-Bit-Edition zusammen. SYSmark2004 SE öffnet mehrere Programme gleichzeitig und lässt die Applikationen teilweise auch im Hintergrund arbeiten. Somit profitieren Dual- und Quad-Core-CPUs von zusätzlichen Prozessorkernen.

Neben einem Gesamtwert für die Systemleistung bietet SYSmark2004 SE detaillierte Ergebnisse in den Kategorien Office Productivity und Internet Content Creation an.

Gesamtwertung: Intels Core 2 Quad Q6600 arbeitet insgesamt sechs Prozent langsamer als der QX6700 – obwohl die Taktfrequenz 10 Prozent geringer ist. Der Anteil von mehr als zwei parallel arbeitenden Anwendungen sowie multithreaded agierender Programme ist bei SYSmark2004 SE zu gering, um vier Kerne voll auszulasten. Der Vorteil gegenüber Dual-Core-Modellen bleibt hier gering.

SYSmark2004 SE: Internet Content Creation

Im Workload Internet Content Creation von SYSmark2004 SE sind Prozessoren mit schnellen FPUs im Vorteil. Die Anwendungen im diesem Testblock unterstützen zudem in hohem Maße SSE2 und Multiprocessing. Zu den Applikationen des Workloads Internet Content Creation zählen Macromedia Dreamweaver und Flash MX, Discreet 3ds max 5.1, Adobe AfterEffects 5.5, Photoshop 7.0.1 und Premiere 6.5, Microsofts Windows Media Encoder 9, WinZip 8.1 sowie McAfee VirusScan 7.0.1.

Internet Content Creation: In diesem Szenario dominieren SMP-fähige Anwendungen wie 3ds max und Photoshop. Der Core 2 Quad Q6600 sowie der QX6700 setzen jetzt ihre vier Kerne besser in Szene – sie überholen die höher getakteten Dual-Core-Varianten. Alle Core-2-Prozessoren profitieren hier auch von ihrer hohen SSE-Performance; AMDs Athlon-64-Modelle müssen sich deutlich geschlagen geben.

SYSmark2004 SE: Office Productivity

Der Workload Office Productivity in SYSmark2004 SE verwendet insgesamt zehn verschiedene Applikationen. Hierzu zählen Microsofts Word, Excel, PowerPoint, Access und Outlook in der Version 2002, McAfee VirusScan 7.0, ScanSoft Dragon Naturally Speaking 6, WinZip 8.1, Adobe Acrobat 5.0.5 sowie der Internet Explorer 6.0.

Office Productivity: Bei Büroarbeiten ordnen sich die Core-2-Modelle mit zwei und vier Kernen nur ihrer Taktfrequenz entsprechend ein. Die Quad-Core-Prozessoren ziehen aus ihren zwei zusätzlichen Kernen keinen Nutzen. Die Office-Applikationen arbeiten in diesem Szenario singlethreaded, parallel laufend fordern nur zwei Programme gleichzeitig Rechenleistung.

SPECint_base2000

Wir setzen die SPEC-Benchmarks praxisnah ein und kompilieren sie für das Base-Rating. Dazu verwenden wir Intels C++ 9.1 und Fortran 9.1 sowie MS Visual Studio 2005 .NET für alle Integer-Tests. Auch AMD und Intel verwenden diese Compiler für das Base-Rating, wie man an den von beiden Firmen offiziell gemeldeten Integer-Resultaten sehen kann.

Der SPECint_base2000-Benchmark arbeitet single-threaded und nutzt die Vorteile von Hyper-Threading, Dual- und Quad-Core nicht. Die ermittelten Werte gelten als Indiz für die Integer-Performance der Prozessoren.

SPECint_base2000: Wenig überraschend arbeiten der Core 2 Extreme QX6700 und Core 2 Duo E6700 im single-threaded Integer-Test gleich schnell – beide sind mit 2,66 GHz getaktet. Unabhängig von der Kernanzahl deklassieren Intels Core-2-Modelle die restliche x86-Welt. Die Integer-Performance ist in allen 12 Einzeltests der Suite konkurrenzlos. Dabei ist es egal, ob der Test im Cache abläuft oder speicherintensiv ist.

In der Tabelle finden Sie die Einzelergebnisse des SPEC-CPU2000-Integer-Benchmarks im Vergleich:

SPECint_base2000: Official Run
Prozessor	Core 2 Quad Q6600	Core 2 XE QX6700	Core 2 Duo E6700	Core 2 XE X6800
Taktfrequenz	2,40 GHz	2,66 GHz	2,66 GHz	2,93 GHz
Sockel	LGA775	LGA775	LGA775	LGA775
Core	Kentsfield	Kentsfield	Conroe	Conroe
Speichertyp	DDR2-800	DDR2-800	DDR2-800	DDR2-800
Chipsatz	975X	975X	975X	975X
Compiler	Intel	Intel	Intel	Intel
Test
164.gzip	1491	1652	1653	1817
175.vpr	1961	2153	2152	2349
176.gcc	2787	3077	3076	3367
181.mcf	4530	4896	4902	5253
186.crafty	2221	2468	2467	2722
197.parser	1886	2090	2089	2297
252.eon	3138	3488	3487	3811
253.perlbmk	2720	3092	3111	3384
254.gap	2604	2848	2854	3093
255.vortex	4111	4499	4504	4909
256.bzip2	1931	2111	2149	2362
300.twolf	2752	3062	3056	3365
Gesamt	2549	2814	2820	3082

SPECint_rate_base2000

Bei den Integer-Berechnungen von SPECint_rate_base2000 ermittelt die Benchmark-Suite den maximalen Durchsatz durch Verwendung mehrerer Tasks. Dabei arbeiten multiple Kopien des Benchmarks parallel. Typischerweise entspricht die Anzahl der Tasks/Kopien der Anzahl der - virtuellen - Prozessoren des Systems.

So läuft SPECint_rate_base2000 beim Athlon 64 mit einer Kopie, beim Athlon 64 X2 sowie FX-60/62 (Dual-Core), Core 2 Duo/Extreme, Core Duo, Pentium 4 (Hyper-Threading), Pentium D (Dual-Core) mit zwei Kopien sowie beim Pentium Extreme Edition 965 (Dual-Core + Hyper-Threading) und Core 2 Quad Q6600 und Extreme QX6700 (Quad-Core) mit vier Kopien. Bei diesem Test wird der Vorteil von Hyper-Threading und mehreren Kernen ausgenutzt. Bei Singlethread-Prozessoren wie dem Athlon 64 führen SPECint_rate_base2000-Tests mit einer und zwei Kopien zum gleichen Ergebnis - der maximale Durchsatz bleibt unverändert.

SPECint_rate_base2000: Der Core 2 Quad Q6600 und Extreme QX6700 ziehen den Dual-Core-Modellen gnadenlos davon. Dem 2,93-GHz-X6800-Doppelkerner enteilt der 2,40-GHz-Q6600 noch mit 56 Prozent mehr Performance. Arg erwischt es AMD Topmodell Athlon 64 FX-62 – der Q6600 ist 148 Prozent schneller.

SPECfp_base2000

Wir setzen die SPEC-Benchmarks praxisnah ein und kompilieren sie für das Base-Rating. Dazu verwenden wir Intel C++ 9.1 und MS Visual Studio 2005 .NET sowie Intel Fortran 9.1 für alle Fließkommatests. Bei den AMD-Prozessoren testen wir die Floating-Point-Performance zusätzlich mit den PGI-6.0-Compilern. Auch AMD und Intel benutzen diese Compiler für das Base-Rating bei den Fließkomma-Benchmarks, wie man an den von beiden Firmen offiziell gemeldeten FP-Resultaten sehen kann.

Der SPECfp_base2000-Benchmark arbeitet single-threaded und nutzt die Vorteile von Hyper-Threading, Dual- und Quad-Core nicht. Die ermittelten Werte gelten als Indiz für die Floating-Point-Performance der Prozessoren.

SPECfp_base2000: Die Quad-Core-CPUs können durch den single-threaded agierenden Test nur den 4 MByte L2-Cache eines Siliziumplättchen nutzen. Der L2-Cache auf dem zweiten Dual-Core-Die des Q6600 und QX6700 bleibt ungenutzt. Bei gleicher Taktfrequenz liefern deshalb die Core-2-CPUs mit zwei und vier Kernen die gleiche Performance. Alle Core-2-Prozessoren liegen mit Abstand an der Spitze. Neben den großen L2-Caches zeichnet die hohe SSE2-Performance der Core-Architektur hierfür verantwortlich.

In der Tabelle finden Sie die Einzelergebnisse des SPEC-CPU2000-Floating-Point-Benchmarks im Vergleich:

SPECfp_base2000: Official Run
Prozessor	Core 2 Quad Q6600	Core 2 XE QX6700	Core 2 Duo E6700	Core 2 XE X6800
Taktfrequenz	2,40 GHz	2,66 GHz	2,66 GHz	2,93 GHz
Sockel	LGA775	LGA775	LGA775	LGA775
Core	Kentsfield	Kentsfield	Conroe	Conroe
Speichertyp	DDR2-800	DDR2-800	DDR2-800	DDR2-800
Chipsatz	975X	975X	975X	975X
Compiler	Intel	Intel	Intel	Intel
Test
168.wupwise	4240	4458	4477	4680
171.swim	2934	2961	3002	3022
172.mgrid	1596	1740	1747	1885
173.applu	2099	2193	2227	2301
177.mesa	2366	2620	2627	2885
178.galgel	5787	6420	6418	7046
179.art	8308	9224	9229	10221
183.equake	2927	3055	3055	3149
187.facerec	2575	2818	2836	3079
188.ammp	1806	1993	1995	2181
189.lucas	2584	2726	2786	2897
191.fma3d	1896	2032	2041	2167
200.sixtrack	963	1070	1069	1175
301.apsi	1686	1837	1830	1975
Gesamt	2558	2756	2770	2958

SPECfp_rate_base2000

Bei den Floating-Point-Berechnungen von SPECfp_rate_base2000 ermittelt die Benchmark-Suite den maximalen Durchsatz durch Verwendung mehrerer Tasks. Dabei arbeiten multiple Kopien des Benchmarks parallel. Typischerweise entspricht die Anzahl der Tasks/Kopien der Anzahl der - virtuellen - Prozessoren des Systems.

So läuft SPECfp_rate_base2000 beim Athlon 64 mit einer Kopie, beim Athlon 64 X2 sowie FX-60/62 (Dual-Core), Core 2 Duo/Extreme, Core Duo, Pentium 4 (Hyper-Threading), Pentium D (Dual-Core) mit zwei Kopien sowie beim Pentium Extreme Edition 965 (Dual-Core + Hyper-Threading) und Core 2 Quad Q6600 und Extreme QX6700 (Quad-Core) mit vier Kopien. Bei diesem Test wird der Vorteil von Hyper-Threading und mehreren Kernen ausgenutzt. Bei Singlethread-Prozessoren wie dem Athlon 64 führen SPECfp_rate_base2000-Tests mit einer und zwei Kopien zum gleichen Ergebnis - der maximale Durchsatz bleibt unverändert.

SPECfp_rate_base2000: Der QX6700 ist trotz 10 Prozent höherer Taktfrequenz nur drei Prozent schneller als der Q6600. Dass sich alle vier Kerne einen FSB zum Speicher teilen, wird beim speicherintensiven Fließkomma-Multitask-Szenario zum Nachteil. Die Rechengeschwindigkeit skaliert bei Intels Vierkernern nur noch mäßig mit der Taktfrequenz. Bei den Integer-Tests mit weniger Speicheraktivität sieht es noch anders aus.

Linux 64 Bit: Linpack

Linpack dient als verbreitetes Tool zum Ermitteln der Floating-Point-Performance von Highend-Computern. Das Ergebnis wird in Flops (Fließkomma-Operationen pro Sekunde) angegeben. Linpack löst komplexe lineare Gleichungssysteme.

Unter SUSE Linux 10.1 64-Bit-Edition setzen wir die 64-Bit-Version von Linpack 2.1.2 ein. Der SMP-fähige Benchmark setzt EMT64-Prozessoren mit SSE3-Unterstützung voraus. AMDs Athlon-64-Prozessoren mit SSE3 arbeiten mit der von Intel-Compilern erstellten Linpack-Version ebenfalls problemlos zusammen und nutzen die Befehlserweiterung.

Bei unseren Tests löst Linpack bis zu 10.000 Gleichungssysteme. Damit benötigt der Benchmark maximal 763 GByte Arbeitsspeicher. Im Diagramm finden Sie die von den Prozessoren maximal erreichten GFlops.

Bandbreitenvorteil: Intels Core-2-Prozessoren setzen sich durch ihre bessere SSE-Performance an die Spitze. Der neue Core 2 Quad Q6600 zieht dem 2,93-GHz-X6800 mit Dual-Core dabei nochmals mit 56 Prozent höherer Performance davon.

Analyse: SunGard ACR

SunGards Adaptiv Credit Risk 2.5 ist ein Analysetool für den Finanzbereich. Basierend auf modifizierten Monte-Carlo-Simulationen berechnet das Programm den künftigen Wert einer Anlage auf Basis vorhandener Marktdaten.

SunGards Adaptiv Credit Risk wurde in C# für Microsofts .NET-Umgebung programmiert. Spezielle Mathematik-Bibliotheken wie Intels MKL oder AMDs Core Math Library ACML verwendet Adaptiv Credit Risk nicht. Das Analysetool arbeitet multithreaded und unterstützt Dual-Core-Prozessoren optimal. SunGard arbeitet überwiegend mit Integer-Operationen.

Schnelle Kalkulation: Die Vierkern-CPU Core 2 Extreme QX6700 erledigt die Monte-Carlo-Simulation fast ideale 94 Prozent schneller als das Dual-Core-Pendant E6700. Auch der neue Core 2 Quad Q6600 setzt sich eindrucksvoll von den mit höherer Taktfrequenz arbeitenden Dual-Core-Modellen ab. Unter den Dualisten selbst herrscht ein munteres Wechselspiel zwischen AMD und Intel.

Audio-Enkodieren: iTunes 6

Apples iTunes 6 ermöglicht das Enkodieren von verschiedenen Audio-Formaten. Über den integrierten MP3-Codec wandelt die digitale Jukebox beispielsweise WAV-Audio-Files in komprimierte MP3-Dateien um. Nur beim MP3-Enkodieren nutzt iTunes 6 zwei Threads und somit die Vorteile von Dual-Core-Prozessoren aus.

Um die Enkodier-Performance der CPUs zu überprüfen, legen wir die 13 Musikstücke der Audio-CD „Gwen Stefani: Love. Angel. Music. Baby.“ mit einer Gesamtspieldauer von 52,1 Minuten mit iTunes als unkomprimierte WAV-Dateien auf die Festplatte. Die folgende MP3-Erstellung erledigt iTunes mit einer Audio-Qualität von 192 kbps.

Vertont: Weil iTunes nur zwei Threads beim Enkodieren nutzt, profitieren der Core 2 Quad Q6600 und Extreme QX6700 nicht von ihren vier Kernen. Durch den zusätzlichen Overhead, den Windows durch das wechselweise Verteilen der zwei Threads zwischen den vier Cores verursacht, enkodiert der QX6700 sogar etwas langsamer als der mit gleicher Taktfrequenz arbeitende E6700.

Der Pentium Extreme Edition 965 zieht aus seinen vier „virtuellen“ Kernen (Dual-Core + Hyper-Threading) ebenfalls keinen Nutzen. Deshalb arbeitet ein Pentium D 960 (Dual-Core, kein Hyper-Threading) trotz geringerer Taktfrequenz hier schneller.

Video-Enkodieren: iTunes 6

Mit Apples iTunes 6 wandeln wir außerdem mit den integrierten De- und Encodern den 1080i-High-Definition-Trailer von Ice Age 2 im H.264-Format ins MPEG-4-Format mit 128 KBit/s und einer „mobilen“ Auflösung von 320 x 176 Bildpunkten. Dieses Video-Format ist für Apples iPod-Player optimiert. iTunes 6 nutzt beim Umwandeln des Videos die Vorteile von Dual-Core-Prozessoren aus.

Kurzfilm: Auch beim Wandeln von Videos ziehen die Core-2-Prozessoren allen anderen CPUs auf und davon. Wie beim Audio-Enkodieren nutzt iTunes nur zwei Threads – die Quad-Cores sind deshalb nicht schneller als die Dual-Core-Varianten, entscheidend ist die Taktfrequenz.

Rendering: 3ds Max 8

Discreet/Autodesk bietet mit 3ds Max 8 eine professionelle Software für 3D-Modelling, Animation und Rendering an. Bei den Render-Vorgängen nutzt 3ds Max 8 Multiprocessing voll aus. Die Dual- und Quad-Core- sowie Hyper-Threading-Technologien wirken somit beschleunigend.

Die verwendeten Render-Szenen basieren auf der Benchmark-Suite SPECapc for 3ds Max 7 von SPEC.org. Die Grafikkarten-Performance spielt beim Rendering keine Rolle.

Szene Radiosity: Rendering zählt zur Paradedisziplin für Multi-Core-Prozessoren. Intels Core 2 Extreme QX6700 arbeitet hier 78 Prozent flinker als die Dual-Core-Variante E6700. Der Core 2 Quad Q6600 rendert 11 Prozent langsamer als die vierkernige Extreme Edition – bei 10 Prozent geringerer Taktfrequenz. Die Core-Prozessoren nutzen ihre hohe SSE-Performance beim Rendern auch bestens aus.

Szene Underwater: Jetzt überholt der Athlon 64 FX-62 Intels 965er Extreme Edition. Auch der Athlon 64 X2 4800+ setzt sich hier vor dem Pentium D 960. Es wird deutlich, dass die Render-Performance der Prozessoren vom Workload - und somit der Cache-Größe - abhängig ist. In der Underwater-Szene genügt im Gegensatz zum Radiosity-Workload 1 MByte L2-Cache. Die Core-2-Prozessoren gehen unabhängig davon wieder in Führung – bis auf den E6400er mit seinem reduzierten Cache.

Rendering: CINEBENCH 9.5

Mit dem CINEBENCH 9.5 stellt Maxon eine neue Version des bekannten Benchmark-Tools bereit. CINEBENCH 9.5 basiert auf Cinema 4D Release 9.5 und führt wieder Shading- und Raytracing-Tests durch.

Der Raytracing-Test von CINEBENCH 9.5 überprüft die Render-Leistung des Prozessors. Eine Szene "Daylight" wird mit Hilfe des Cinema-4D-Raytracers berechnet. Sie enthält 35 Lichtquellen, wovon 16 mit Shadowmaps behaftet sind und so genannte weiche Schatten werfen.

Bei dem FPU-lastigen Test spielt die Leistungsfähigkeit der Grafikkarte eine untergeordnete Rolle. Auch höhere Speicher- und FSB-Bandbreiten nutzen beim Rendering von CINEBENCH 9.5 wenig - der Test läuft überwiegend in den ersten beiden Cache-Stufen ab.

1 Thread: Beim Rendering wird jetzt nur ein Prozessorkern verwendet - Multi-Core und Hyper-Threading nutzen hier nichts. Das 2,66-GHz-Quad-Core-Modell ist etwas langsamer als die Dual-Core-Variante E6700. Die Verteilung des einen Thread von Windows auf die vier Kerne (wechselweise) bedingt zusätzlichen Overhead.

Alle Threads: Jetzt nutzt CINEBENCH alle verfügbaren – physikalischen und virtuellen – Prozessorkerne. Intels Quad-Core-Modelle deklassieren das restliche Feld. Gegenüber dem mit höherer Taktfrequenz arbeitenden Core 2 Extreme X6800 (2,93 GHz) rendert der neue Q6600 (2,40 GHz) 41 Prozent schneller.

Rendering & Enkodieren

In einem Multitask-Szenario führen wir das Rendering von CINEBENCH 9.5 bei einer konstanten Hintergrundlast durch. Diese realisieren wir mit LAME durch das Wandeln einer WAV-Audio-Datei in ein komprimiertes MP3-File. Das Enkodieren erfolgt in einer Endlosschleife. LAME arbeitet beim MP3-Erstellen durch unsere gewählte Einstellung im Single-Thread-Modus und lastet einen CPU-Kern voll aus.

Beim Render-Vorgang nutzt CINEBENCH 9.5 alle zur Verfügung stehende Prozessorkerne. In der Tabelle sehen Sie, wie stark die Render-Performance einbricht, wenn eine konstante Hintergrundlast arbeitet.

Rendering & Enkodieren
Prozessor	CINEBENCH 1 Thread	CINEBENCH alle Threads	CINEBENCH alle Threads + LAME	Performance-Einbruch
Alle CINEBENCH-Ergebnisse in Punkten. Höhere Werte sind besser.
Athlon 64 FX-60 S939	380	707	383	-45,8 %
Athlon 64 FX-62	412	759	406	-46,5 %
Athlon 64 X2 4000+	295	552	296	-46,4 %
Athlon 64 X2 4600+ EE	353	651	346	-46,9 %
Athlon 64 X2 4800+	354	656	353	-46,2 %
Athlon 64 X2 4800+ S939	354	655	350	-46,6 %
Athlon 64 X2 5000+	381	707	386	-45,4 %
Athlon 64 X2 5200+	384	706	386	-45,3 %
Core 2 Duo E6400	356	663	341	-48,6 %
Core 2 Duo E6700	445	831	427	-48,6 %
Core 2 Q6600	394	1276	995	-22,0 %
Core 2 XE QX6700	436	1417	1090	-23,1 %
Core 2 XE X6800	491	908	472	-48,0 %
Core Duo T2600	325	604	315	-47,8 %
Pentium 4 670	322	378	204	-46,0 %
Pentium D 920	239	439	233	-46,9 %
Pentium D 960	305	557	304	-45,4 %
Pentium XE 965	318	652	526	-19,3 %

Bei allen Dual-Core-CPUs bricht die Rendering-Performance um zirka 45 bis 48 Prozent ein, wenn LAME im Hintergrund enkodiert. Die Quad-Core-Prozessoren Core 2 Quad Q6600 und Extreme QX6700 rendern dagegen nur 22 bis 23 Prozent langsamer. Intels Pentium Extreme 965 reduziert seine Render-Performance mit 19 Prozent noch geringer. Die Dual-Core-CPU präsentiert sich dem Betriebssystem durch sein Hyper-Threading ebenfalls als Vierkerner. Während beim QX6700 das Enkodieren aber mit voller Performance erfolgt, arbeitet LAME beim Pentium XE 965 deutlich langsamer – die Priorität der Rechenleistung liegt bei CINEBENCH.

OpenGL: CINEBENCH 9.5

Der Leistungstest OpenGL-HW von CINEBENCH 9.5 führt zwei Animationen mit Hilfe der OpenGL-Beschleunigung der Grafikkarte aus. Die Animation "Pump Action" besteht aus 37.000 Polygonen in 1046 Objekten, in der zweiten Szene "Citygen" sind zwei Objekte mit insgesamt 70.000 Polygonen enthalten.

Eine Liga: Cinema 4D - und somit der Prozessor - übermittelt der Grafikkarte lediglich die Position der Lichtquellen sowie die Geometrie. Die Cache-Größe der Prozessoren sowie die Speicher-Performance sind wichtiger. Multi-Core und Hyper-Threading erwirken keinen Vorteil. Intels Core-2-Modelle E6700 und QX6700 arbeiten gleich schnell. Der neue Q6600er ist durch seine geringere Taktfrequenz entsprechend etwas langsamer.

Beim Leistungstest OpenGL-SW übernimmt die Cinema-4D-Engine zusätzlich die Berechnung der Beleuchtung.

Lichtschalter: Jetzt muss der Prozessor zusätzliche Rechenarbeit übernehmen. Der grafikintensive Test zieht aus der Multi-Core-Technologie keinen Nutzen. Die Core-2-CPUs bleiben in Führung.

OpenGL: SPECviewperf 9

Die Leistungsfähigkeit von OpenGL-Anwendungen verifizieren wir mit dem neuen SPECviewperf 9 der SPECopc. Schließlich sehen sowohl Intel als auch AMD ihre Highend-Sprösslinge gerne im professionellen Workstation-Markt. Das CAD-Paket beinhaltet neun verschiedene Tests, basierend auf realen CAD/CAM-Anwendungen: 3ds Max, CATIA, EnSight, Lightscape, Maya, Pro/ENGINEER, SolidWorks, UGS Teamcenter Visualzation Mockup und UGS NX.

Besonders die Anwendung Lightscape Viewset (light-08) nutzt die OpenGL-Beschleunigung der Grafikkarte voll aus. Das Lightscape Visualization System von Discreet Logic kombiniert proprietäre Radiosity-Algorithmen mit einem physikalisch basierenden Beleuchtungssystem.

light-08: Multi-Core und Hyper-Threading nutzen hier nichts. Die Core-2-Prozessoren arbeiten der Grafikkarte am besten zu und behaupten sich vor den Athlon-64-FX-Modellen. Erwartungsgemäß ordnen sich die Quad-Core-CPUs ihrer Taktfrequenz entsprechend innerhalb der Core-2-Serie ein.

Die Einzelergebnisse der Tabelle zeigen, dass die OpenGL-Performance sehr abhängig von der Applikation ist. Während bei light-08 beispielsweise Athlon 64 FX-62 vor dem Pentium XE 965 liegt, harmoniert beim Maya-basierenden Test maya-02 Intels Extreme Edition wesentlich besser mit der Grafikkarte als der FX-62. Die Core-2-CPUs dagegen bei fast allen Applikationen unangefochten vorne.

Alle Einzelergebnisse des SPECviewperf 9 finden Sie in der Tabelle:

SPECviewperf 9
Prozessor	3dsmax-04	catia-02	ensight-03	light-08	maya-02	proe-04	sw-01	ugnx-01	tcvis-01
Alle Ergebnisse in fps. Höhere Werte sind besser.
Athlon 64 4000+ S939	9,78	10,81	9,84	9,85	10,97	6,34	12,33	8,64	2,94
Athlon 64 X2 4000+ AM2	8,75	9,79	9,39	8,62	9,75	5,94	11,75	8,34	2,87
Athlon 64 X2 4800+ S939	10,05	11,14	10,10	10,12	10,99	6,39	12,32	8,78	2,89
Athlon 64 X2 4800+ AM2	10,25	11,45	10,25	10,31	11,37	6,54	12,65	8,96	2,98
Athlon 64 FX-60 S939	10,62	11,78	10,42	10,90	11,75	6,65	12,64	9,02	2,92
Athlon 64 FX-62 AM2	11,52	12,80	11,03	11,96	12,88	7,08	13,43	9,45	3,06
Core 2 Duo E6700 DDR2-800	12,48	14,52	12,49	13,18	17,87	9,21	18,73	10,15	4,51
Core 2 Quad Q6600 DDR2-800	11,95	13,76	12,09	12,10	16,76	8,84	18,19	9,88	4,46
Core 2 XE QX6700 DDR2-800	12,45	14,51	12,43	13,16	17,81	9,19	18,71	10,09	4,51
Core 2 XE X6800 DDR2-800	12,66	14,98	12,82	14,32	18,92	9,51	19,05	10,34	4,51
Core Duo T2600	9,56	10,74	10,56	9,29	12,59	7,05	14,62	7,46	3,76
Pentium 4 670	10,48	11,75	11,48	10,80	14,35	7,59	15,81	8,77	4,13
Pentium D 920	8,05	9,01	10,14	8,24	11,42	6,19	13,34	7,56	3,80
Pentium D 960	9,81	11,00	11,16	10,10	13,28	7,29	15,31	8,53	4,10
Pentium XE 965	10,48	11,73	11,56	10,75	14,60	7,91	16,27	8,91	4,26

OpenGL & Enkodieren

In einem zweiten Multitask-Szenario überprüfen wir den Einbruch der Framerate des OpenGL-3D-Spiels Quake 4, wenn im Hintergrund MP3s erstellt werden. Das Enkodieren realisieren wir mit LAME durch das Wandeln einer WAV-Audio-Datei in ein komprimiertes MP3-File - in einer Endlosschleife. LAME arbeitet beim MP3-Erstellen durch unsere gewählte Einstellung im Single-Thread-Modus und lastet einen CPU-Kern voll aus.

Quake 4 unterstützt durch ein aktivierbares SMP bereits Dual-Core-Prozessoren. In der Tabelle sehen Sie den Unterschied in der Framerate ohne und mit SMP-Aktivierung bei Quake 4. Bei aktiver LAME-Hintergrundlast lassen wir Quake 4 mit eingeschaltetem SMP laufen.

Rendering & Enkodieren
Prozessor	Quake 4 SMP off [fps]	Quake 4 SMP on [fps]	Quake 4 SMP on + LAME [fps]	Performance-Einbruch
Quake 4: Medium Quality, Auflösung 1280x1024, AA off
Athlon 64 X2 4600+ EE	70	104	89	-14,4 %
Athlon 64 X2 5000+	71	105	92	-12,4 %
Athlon 64 X2 5200+	74	108	94	-13,0 %
Core 2 Duo E6400	83	116	104	-10,3 %
Core 2 Duo E6700	99	126	113	-10,3 %
Core 2 Quad Q6600	91	124	124	0 %
Core 2 XE QX6700	97	126	126	0 %

Während die Dual-Core-Prozessoren mit Hintergrundlast um zirka 10 bis 14 Prozent in der Framerate einbrechen, bleibt die Quake-4-Performance des Core 2 Quad Q6600 und Extreme QX6700 konstant. Weil Quake nur von einem zweiten Prozessorkern profitiert, stehen bei den Quad-Core-Modellen zwei weitere Kerne anderen Applikationen voll zur Verfügung. Das Single-Thread-LAME-Enkodieren im Hintergrund wirkt sich beim Core 2 Extreme QX6700 auf die Framerate somit nicht negativ aus.

DirectX: 3DMark06

Futuremarks 3DMark06 bietet verbesserte Testabläufe für das Shader Model 2 und High Dynamic Range (HDR) Shader Model sowie neue Benchmark-Routinen für Prozessoren. Damit soll der Benchmark laut Hersteller zukunftssicher sein und grafische Strukturen abtesten, die sich erst in zwei Jahren tatsächlich in Spielen wieder finden werden.

3DMark06 nutzt als erstes Produkt von Futuremark die Ageia Phys X-Software-Physics-Bibliothek in zwei spieleähnlichen CPU-Tests. Außerdem kommen im 3DMark06 Algorithmen zum Einsatz, die künstliche Intelligenz simulieren sollen. Insgesamt besteht der Benchmark aus zwei CPU- und vier Grafiktests. Daraus errechnet sich die Gesamtpunktzahl, die Auskunft über die Spiel-Performance des Rechners gibt.

Gesamtwertung: Der Vorteil der Multi-Core-Technologie fließt in das Ergebnis ein. Intels neuer Core 2 Quad Q6600 überholt durch seine vier Kerne mit Leichtigkeit den mit höherer Taktfrequenz arbeitenden Dual-Core-X6800.

3Dmark06 bietet erstmals Unterstützung für Multi-Core-Prozessoren oder Hyper-Threading. Der Benchmark gibt als Teilergebnis einen Wert für die Leistungsfähigkeit der CPUs bei DirectX-Anwendungen aus.

CPU-Test: Der Core 2 Quad Q6600 mit Quad-Core arbeitet 44 Prozent schneller die 2,93-GHz-Doppelkernvariante X6800.

32-Bit-Transfer

Die Cache- und Speicher-Performance der Prozessoren überprüfen wir mit unserem Programm tecMem aus der tecCHANNEL Benchmark Suite Pro. tecMem misst die effektiv genutzte Speicherbandbreite zwischen der Load/Store-Unit der CPU und den unterschiedlichen Ebenen der Speicherhierarchie (L1-, L2-Cache und RAM). Die Ergebnisse erlauben eine getrennte Analyse von Load-, Store- und Move-Operationen.

Core 2 Quad Q6600 (2,40 GHz) DualDDR2-800 CL4: Insgesamt besitzt die CPU zwar 8 MByte L2-Cache, einem Kern stehen jedoch nur 4 MByte Puffer zur Verfügung. Zwei Kerne pro Siliziumplättchen teilen sich den 4 MByte L2-Cache dynamisch.

Core 2 Extreme X6800 (2,93 GHz) DualDDR2-800 CL4: Die Dual-Core-CPU erreicht im Cache mit 22.113 MByte/s entsprechend ihrer höheren Taktfrequenz 10 Prozent mehr Bandbreite als der Quad-Core-Prozessor. Aus dem DDR2-800-Speicher holt der Core 2 Extreme bei 32-Bit-Zugriffen 3480 MByte/s (Load) heraus.

64-Bit-Transfer

Hier testen wir mit tecMem die Performance mit den 64-Bit-Load und -Store-Kommandos aus dem MMX-Befehlssatz. Die Transferrate ist hier schon deutlich höher als bei den 32-Bit-Kommandos, da die CPU mit jedem Befehl mehr Daten transferieren kann.

Core 2 Quad Q6600 (2,40 GHz) DualDDR2-800 CL4: Die 2,40-GHz-CPU entlockt dem Dual-Channel-DDR2-800-Speicher einen maximalen Durchsatz von 6143 MByte/s (Load).

Core 2 Extreme X6800 (2,93 GHz) DualDDR2-800 CL4: Im Speicher transferiert der Core-Prozessor mit 6809 MByte/s (Load) mehr als das 2,66-GHz-Quad-Core-Modell. Durch die höhere Taktfrequenz muss der X6800 beim Weiterverarbeiten der Daten noch weniger Wartezyklen einlegen als der QX6700.

128-Bit-Transfer

Mit den 128-Bit-SSE-Befehlen lässt sich die maximale Cache- und Speicher-Performance ermitteln, die eine CPU erreichen kann.

Core 2 Quad Q6600 (2,40 GHz) DualDDR2-800 CL4: Im Cache erlaubt der Quad-Core-Prozessor eine maximale Bandbreite von 36.615 MByte/s. Die Speicherbandbreite erhöht sich bei 128-Bit-Zugriffen auf 6795 MByte/s (Load, 8-MByte-Blöcke).

Core 2 Extreme X6800 (2,93 GHz) DualDDR2-800 CL4: Im L1-Cache erreicht die CPU maximal 44.755 MByte/s – wieder 10 Prozent mehr durch die höhere Taktfrequenz im Vergleich zum QX6700. Im Speicher liegt die Bandbreite bei 7131 MByte/s (Load, 8-MByte-Blöcke).

Energieverbrauch

AMD und Intel spezifizieren den Energiebedarf ihrer Prozessoren mit der Thermal Design Power (TDP). Bei diesem Wert handelt es sich um ein theoretisches Maximum – in der Praxis liegt der Energiebedarf der Prozessoren in der Regel selbst bei hoher Auslastung darunter. Die CPU-Kühler müssen aber für diese TDP-Werte entsprechend dimensioniert sein.

Interessanter ist der reale Energieverbrauch der kompletten Plattform – ohne Monitor. Unsere Testplattformen unterscheiden sich lediglich beim Mainboard und natürlich der CPU. Grafikkarte, Netzteil, Festplatte, Soundkarte und wenn möglich der Speicher sind identisch. Damit lassen sich praxisnahe Aussagen treffen, wie sehr der Prozessor den Energieverbrauch der Plattform beeinflusst.

Im folgenden Diagramm vergleichen wir den Systemverbrauch unter Windows im „Leerlauf“ ohne aktivierten Energiesparmodus:

Regungslos: Läuft nur der Windows-Desktop ohne CPU-Belastung, so machen sich die höheren TDP-Wert der Quad-Core-CPUs im Vergleich zu den Core-2-Doppelkerner kaum bemerkbar. Neben der sehr sparsamen Plattform mit dem mobilen Core Duo T2600 fällt AMDs Athlon 64 X2 4600+ in der Energy-Efficient-Version positiv auf.

Jetzt sind die Energiesparfunktionen Intel SpeedStep und AMD PowerNow! (Cool’n’Quiet) zum dynamischen Senken von Taktfrequenz und Core-Spannung aktiv. Windows befindet sich weiterhin im „Leerlauf“:

Sparfüchse: Aktiviert man bei AMD PowerNow!, so sind die Athlon-64-Plattformen mit DDR2-Speicher genügsamer als Intels Core-2-CPUs. Bei den Intel-CPUs sinkt der Energiebedarf im Leerlauf mit SpeedStep nur marginal, weil bei den Prozessoren bereits andere Powersave-Technologien greifen. SpeedStep hilf bei den Intel-CPUs Energie zu sparen, wenn die Prozessorauslastung im „mittleren“ Bereich liegt.

Sind die Prozessoren, der Speicher sowie die Grafikkarte unter hoher Last, so steigt der Energiebedarf der Plattformen auf folgende Werte:

Full Power: Unter Volllast benötigt Intels 975X-Plattform mit dem Core 2 Quad Q6600 24 Watt weniger als mit dem Core 2 Extreme QX6700. Dies entspricht ungefähr dem geringerem TDP-Wert des Q6600 (105 statt 130 Watt). Am sparsamsten bleiben die Plattformen mit dem mobilen Core Duo T2600 sowie AMDs Athlon 64 X2 4600+ EE. Auffällig ist auch, dass der Quad-Core-Prozessor im gleichen Mainboard weniger Energie benötigt als die Einsteiger-NetBurst-CPU Pentium D 920.

Listen- & Straßenpreise

Hinsichtlich der Preise empfiehlt es sich, gelegentlich einen Blick auf die offiziellen Listen der CPU-Hersteller zu werfen. Bei AMDs Preisliste gab es am 05. Dezember 2006 die letzten Änderungen. Intels Preisliste wurde am 24. Dezember 2006 aktualisiert.

OEM- und Straßenpreise im Vergleich
Modell	Taktfrequenz /FSB [MHz]	Listenpreis [US-Dollar]	Straßenpreis [Euro]
Socket 939
Athlon 64 3200+ S939	2000 / 1000	81	60
Athlon 64 3500+ S939	2200 / 1000	91	70
Athlon 64 3800+ S939	2400 / 1000	108	80
Athlon 64 X2 4200+ S939	2200 / 1000	187	175
Athlon 64 X2 4600+ S939	2400 / 1000	240	230


Socket AM2
Athlon 64 FX-62	2800 / 1000	713	700
Athlon 64 X2 5200+	2600 / 1000	403	280
Athlon 64 X2 5000+	2600 / 1000	301	245
Athlon 64 X2 5000+ EE 65 nm	2600 / 1000	301	k.A.
Athlon 64 X2 4800+ EE 65 nm	2500 / 1000	271	k.A.
Athlon 64 X2 4600+	2400 / 1000	240	195
Athlon 64 X2 4600+ EE	2400 / 1000	240	200
Athlon 64 X2 4400+ EE 65 nm	2300 / 1000	214	k.A.
Athlon 64 X2 4200+	2200 / 1000	187	140
Athlon 64 X2 4200+ EE	2200 / 1000	187	140
Athlon 64 X2 4000+ EE 65 nm	2100 / 1000	169	k.A.
Athlon 64 X2 3800+	2000 / 1000	152	110
Athlon 64 X2 3800+ EE	2000 / 1000	152	110
Athlon 64 X2 3800+ EE SFF	2000 / 1000	k.A.	k.A.
Athlon 64 3800+	2400 / 1000	108	100
Athlon 64 3500+	2200 / 1000	91	80
Athlon 64 3500+ EE SFF	2200 / 1000	k.A.	k.A.
Athlon 64 3200+	2000 / 1000	81	70


LGA775
Core 2 Extreme QX6700	2670 / 1066	999	965
Core 2 Extreme X6800	2930 / 1066	999	960


Core 2 Quad Q6600	2400 / 1066	851	k.A.
Core 2 Duo E6700	2670 / 1066	530	485
Core 2 Duo E6600	2400 / 1066	316	300
Core 2 Duo E6400	2130 / 1066	224	210
Core 2 Duo E6300	1860 / 1066	183	170


Pentium D 945 (kein VT)	3400 / 800	163	155
Pentium D 925 (kein VT)	3000 / 800	133	125
Pentium D 915 (kein VT)	2800 / 800	113	110
Pentium D 820	2800 / 800	93	90

tecCHANNEL Preisvergleich & Shop
Produkte	Info-Link

Prozessoren	Preise und Händler

Fazit

Der Performance-Gewinn vom Dual-Core zum Quad-Core erreicht bei Anwendungen wie Rendering und Simulationen bis zu 94 Prozent. Mehr ist bei multi-thread-optimierten Anwendungen aufgrund des Amdahl-Gesetzes kaum möglich. Dieses Ergebnis war allerdings zu erwarten, 2-Sockel-Systeme skalieren beim Einsatz einer zweiten Dual-Core-CPU ähnlich.

Der neue Core 2 Quad Q6600 arbeitet bei 10 Prozent geringerer Taktfrequenz meist nur einige Prozent langsamer als der Core 2 Extreme QX6700 – besonders bei speicherintensiven Applikationen. Und obwohl der neue Vierkerner „nur“ mit 2,40 GHz Taktfrequenz arbeitet, zieht er selbst einem zweikernigen Core 2 Extreme X6800 mit 2,93 GHz bei multithreaded agierenden Applikationen mit bis zu 56 Prozent mehr Rechenleistung davon.

Natürlich bleibt wieder einmal die Frage nach den Applikationen, die bereits vier Threads nutzen. Apples iTunes verwendet beim Erstellen von MP3s beispielsweise nur zwei Threads. Ähnlich verhält es sich bei mancher Software zum Enkodieren/Dekodieren von Videos. Andererseits gibt es natürlich bereits genügend Anwendungen, die die Vorteile eines Quad-Core-Prozessors voll ausnutzen. Der Trend geht, auch bei 3D-Spielen, klar in Richtung vieler paralleler Threads.

Außerdem gibt es die Multitasking-Szenarios mit vielen parallel arbeitenden Anwendungen. Ob und wie es in der Praxis vorkommt, dass gleichzeitig MP3s erstellt, Sendungen vom DVB-T-Tuner aufgenommen werden und parallel noch ein Spiel läuft, mag sich jeder selbst fragen. Im Business-Einsatz sind parallel agierende Anwendungen wie E-Mail-Client, Virenscanner, Word, Excel und diversen Browser-Fenstern bereits üblich. Fakt ist dabei, je mehr Cores vorhanden sind und je mehr Multi-thread-Anwendungen und Multi-Task-Szenarien zum Einsatz kommen, desto flinker und mit besseren Antwortzeiten geht es mit einem Quad-Core-Prozessor vonstatten.

So kann in einem Quad-Core-System beispielsweise iTunes (2 Threads) im Hintergrund MP3 erstellen und ein Webcast im Browser laufen (1 Thread), die Rechenkraft eines weiterer Kerns steht anderen Anwendungen trotzdem voll zur Verfügung. In den seltener werden Single-Thread-Anwendungen arbeitet der Core 2 Quad Q6600 aufgrund seiner geringeren Taktfrequenz natürlich etwas langsamer als die Dual-Core-Modelle. Doch selbst bei den 2,40 GHz des Q6600 bietet Intels Core-Architektur deutlich mehr Rechenleistung als die Konkurrenz. (cvi)

Testkonfiguration

Wir haben die Benchmarks unter dem Betriebssystem Windows XP Professional SP2 durchgeführt. Für den Linux-Test verwenden wir SUSE Linux 10.1 in der x86_64-Edition.

Intels Core 2 Duo E6700, Core 2 Extreme X6800, Pentium Extreme Edition 965, die Pentium-D-900-Modelle sowie der Pentium 4 670 nehmen in einem Intel-Desktop-Board D975XBX Platz. Den Core 2 Quad Q6600 und Extreme QX6700 testeten wir in der neuen Board-Revision D975XBX2. Die Mainboards verwenden den 975X-Chipsatz. Als Arbeitsspeicher steht jeweils DDR2-667-SDRAM mit CL4 in einer Dual-Channel-Konfiguration zur Verfügung. Die Core-2-Modelle haben wir mit DDR2-800-Speicher (CL4) getestet.

LGA775-Plattform: Das D975XBX von Intel setzt auf den 975X-Express-Chipsatz. Das Mainboard unterstützt den Pentium 4, Pentium D, Pentium Extreme Edition sowie die Core-2-CPUs.

Der Core Duo T2600 arbeitet in einem AOpen i975Xa-YDG mit Intels 975X-Express-Chipsatz und Socket 479M.

Core-Duo-Plattform: Das AOpen i975Xa-YDG mit Socket 479M setzt auf Intels 975X Express Chipsatz. Beim Speicher steuert das Board DualChannel-DDR2-667-SDRAM an.

AMDs Athlon-64-Modelle für den Socket AM2 testen wir in einem Asus M2N32-SLI Deluxe mit nForce-590-SLI-Chipsatz. Der CPU steht Dual-Channel-DDR2-800-SDRAM mit CL4 von Corsair zur Verfügung. AMDs Socket-939-Prozessoren arbeiten in einem MSI K8N Diamond Plus mit NVIDIAs nForce 4 SLI. Der Chipsatz unterstützt HyperTransport-Taktfrequenzen bis 1000 MHz sowie PCI Express. Auf dem MSI-Mainboard können die AMD64-CPUs auf DualDDR400-SDRAM CL2 zurückgreifen.

Socket-AM2-Plattform: Das Asus M2N32-SLI Deluxe verwendet als Chipsatz NVIDIAs nFORCE 590 SLI. Beim Speicher steuert das Board DualChannel-DDR2-800-SDRAM an.

Um gleiche Testbedingungen zu gewährleisten, wurden alle Testsysteme mit einer ATI Radeon X1900XTX in der PCI-Express-x16-Variante bestückt. Der Grafikkarte mit 512 MByte Grafikspeicher standen der Catalyst-Treiber 6.4 sowie DirectX 9.0c zur Seite. Einheit herrschte auch beim Arbeitsspeicher mit jeweils 1 GByte und den Massenspeichern - die Serial-ATA-II-Festplatte Maxtor MaxLine III mit 250 GByte Kapazität.