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Core i7-870, i7-860 und i5-750 - und Clarkdale - Stromverbrauch

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Seite 18: Stromverbrauch

Heutzutage ist der Stromverbrauch eines Systems ein wichtiger Aspekt, da Prozessoren nicht mehr wenige Watt, sondern teilweise einen dreistelligen Verbrach aufweisen. Allerdings muss nicht nur der Verbrauch unter Last stimmen, sondern auch der Verbrauch im Idle-Betrieb. Hier ist es fast noch wichtiger, dass der PC nicht unnötig Strom verbraucht, der gar nicht benötigt wird. Denn während man im Internet surft, ein Word-Dokument verfasst oder Musik anhört, haben die Kerne der Prozessoren fast nichts zu tun - also sollen sie auch keinen Strom verbrauchen.

Durch Stromspartechniken hat Intel seine Prozessoren hier auf Vordermann gebracht. Von der einstigen Energieschleuder Prescott hat man über kleinere Fertigungstechniken (über die 65nm-Fertigunstechnik zur 45nm-Fertigungstechnik) und neuere Produktionstechniken und -materialien (Hafnium, Metal Gate) die Verlustleistung unter Last in den Griff bekommen, auf der anderen Seite aber durch intelligente Features wie C1E, EIST (Enhanced Intel Speedstep Technology), den Smart Cache und Core Disable auch den Stromerbrauch im Idle-Verbrauch extrem gesenkt. Mittlerweile ist nicht mehr Intel die Stromschleuder, sondern AMD, denn der Phenom II X4 965 ist aufgrund der höheren Spannung mittlerweile einer der heissesten Prozessoren am Markt.

Bei den neuen Core i7-Modellen muss man allerdings beim Vergleichen etwas aufpassen. Intel schrieb uns auf die Frage, welche Spannungen der Core i7 einstellt:

"At the time of manufacturing the operating VID voltage is tuned to the optimal voltage for power and performance. The VID voltage will vary from part to part and this is no different then on our previous generation processors (Bloomfield, Penryn, Conroe based). In addition on Nehalem based processors the processor will vary the VID voltage based on power and temperature when running. Previous generation processors (Penryn and before) used static VIDs for a given P-state frequency instead."

Daraus lassen sich zwei Dinge ableiten:

  • Jeder Core-i7-Prozessor hat eine leicht andere Verlustleistung, da die VID je nach Modell von Intel bestimmt wird. Es kann also Prozessoren am Markt geben, die mit einer leicht höheren Spannung ausgeliefert werden, aber auch Modelle, die eine besonders niedrigere Spannung besitzen. Die daraus resultierende Verlustleistung wird von der Spannung quadratisch beeinflusst, womit die Unterschiede hier auch messbar sein können.
  • Im Betrieb wechseln die Core-i7-Modelle ihre Spannung ständig, abhängig vom P-State, aber neuerdings auch Abhängig von anderen Faktoren, die von der Power Conrol Unit beeinflusst werden. So werden beispielsweise bei unterschiedlichen Turbo-Modi andere Spannungen eingestellt, die höher sind, aber auch niedrigere Spannungen, wenn die Temperatur des Prozessors zu hoch ist.

Unsere Messungen sind also für unser Testsystem mit unseren Prozessoren akkurat, bei der Verwendung von anderen Kühlkörpern, anderen Prozessoren aus einer anderen Charge oder anderen Programmen, die den Prozessor stärker/schwächer belasten, kann der Verbrauch sich also leicht verändern.

Wir haben drei Verbrauchmessungen vorgenommen, einmal "idle" unter Windows, einmal unter 2D-Last (Cinebench 10 xCPU) und einmal unter 3D-Last (Vantage, 1. Durchlauf).

ben-strom-idle

Im Idle-Verbrauch lag bei den Vierkern-Prozessoren bislang AMDs Phenom II X4 durch Cool'n'Quiet vorne, der Core i7-9xx konnte seinen Verbrauch gegenüber den Penryn-Prozessoren noch einmal leicht senken. Die neuen Core-i7-Modelle auf Basis des Lynnfield schlagen jedoch deutlich geringer zu Buche. Da der Kern praktisch nicht verändert wurde, ist die Einsparung hauptsächlich in der Northbridge zu suchen. Während der X58-Chipsatz noch relativ viel Strom benötigte, scheint die in dem Lynnfield-Kern integrierte Lösung sehr sparsam zu sein. Der Idle-Verbrauch ist mit der Radeon HD 4890 also wirklich sehr gut.

ben-strom-2d

Unter 2D-Last steigt natürlich der Verbrauch bei den Quad-Core-Prozessoren. Schaut man auf die Dual-Core-Modelle, liegt der Core i5-640 trotz höherem Takt und besserer Performance vor dem Core2 Duo E8400. Der Verbrauch des neuen Dual-Core-Modells ist also sehr gut, auch wenn hier noch Optimierungen bis zum Launch möglich sind. Der Core i5-750 verbraucht aufgrund des fehlenden Hyperthreadings etwas weniger. Anschließend reihen sich die Core-i7-8xx und -9xx-Modelle aneinander. Als Verbrauchssünder kann der Phenom II X4 965 angesehen werden, der bei relativ schlechter Performance den Spitzenwert mit nach Hause nimmt.

ben-strom-3d

Unter 3D-Last rücken alle Modelle etwas näher zusammen, da die Grafikkarte hier eine höhere Lastaufnahme aufweist und nicht alle Kerne verwendet werden. Hier verbraucht der Core2 Quad und der Phenom II X4 am meisten, alle anderen Modelle befinden sich auf einem guten Niveau.