AMD Athlon 64 FX-55

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Vor mehr als zwei Monaten veröffentlichte AMD seine zwei bisher schnellsten Prozessoren - der AMD Athlon 64 4000+ ersetzte als praktisch baugleiches Modell den bisherigen FX-53, hinzu kam der AMD Athlon 64 FX-55 als neues High-End-Modell. Beide sind wohl die letzten in 130 nm gefertigten Prozessoren und stellen die Obergrenze des Möglichen in dieser Fertigungsgröße für die Athlon 64-Architektur dar. Der AMD Athlon 64 FX-55 löst den Athlon 64 FX-53 ab, da immer nur ein FX Modell von AMD hergestellt wird. Dieser unterscheidet sich vom Vorgänger nur durch einen 200 MHz höheren Takt. Den Athlon 64 4000+ hatten wir pünktlich zum Launch im Test, nun wollen wir den FX-55 nachreichen.

Zu Beginn möchten wir ein herzliches Dankeschön an MIPS-Computer aussprechen, die uns neben der Vapochill LS, die wir für den Overclocking-Part und unseren SLI-High-End-Test verwendeten, auch den AMD Athlon 64 FX-55 zur Verfügung stellten. Der Athlon 64 und der Athlon 64 FX haben AMD wieder auf die Erfolgsstraße gebracht, während Intel etwas falsch abgebogen ist. Die 90nm-Technik brachte bislang nicht den gewünschten Erfolg, der Prescott ist zwar schnell, aber nicht so kühl, wie man ihn gerne hätte. Dies hat man bei Intel in der Zwischenzeit erkannt und so wurde angeblich der 4,00 GHz Intel Pentium 4 mit dem "alten" Prescott-Kern gestrichen, statt dessen setzt man auf einen größeren Cache und Dual-Core-Prozessoren im nächsten Jahr und implementiert endlich Speed-Step-Funktionen.

AMD hat diese Probleme nicht - und holt weiter auf. Mittlerweile kann man mit schnellen Prozessoren und ausgereiften Chipsätzen überzeugen. Der heute bei uns im Test befindliche Athlon 64 FX-55 ist ein weiterer Erfolgspunkt in dieser Chronik.

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Mit den neuen Sockel 939-Prozessoren möchte und hat man nun einen Vorsprung herausgearbeitet. Die Prozessoren können aufgrund des neuen Sockels auf ein Dual Channel-Speicherinterface zurückgreifen, das den Sockel 754-Prozessoren oft gefehlt hat. Bis zum Launch der Athlon 3500+- und 3800+-Prozessoren musste man auf den Sockel 940 zurückgreifen, um Dual Channel DDR400 verwenden zu können - doch dann nur mit teurem Registered ECC-Speicher und auf Mainboards, die eher für den Serverbereich ausgelegt waren. Der Sockel 939 unterstützt nun normalen DDR-SDRAM und soll Mainboards mit multimedialen Fähigkeiten für den Desktop- und Heimbereich erhalten. Gute Aussichten also, da AMD auch noch die Hypertransport-Verbindung von 800 auf 1000 MHz beschleunigt hat. Und: Cool & Quiet als Feature, welches wir bei Intel Desktop-Prozessoren immer noch vermissen, ist auch enthalten. Der Nocona-Kern im Xeon DP besitzt schon eine ähnliche Technik - aber "Demand Based Switching " wird bei Intel auch erst in der Pentium 4 6xx-Serie auftauchen. 

Die zweite Generation an Chipsätzen verhalf zu einer besseren Kompatibilität und Stabilität als zu AMDs Anfangstagen - waren wir gerade von der Speicherkompatiblität der ersten Athlon 64-Prozessoren nicht unbedingt begeistert, zeigen sich die zuletzt getesteten Mainboards mit VIA K8T800 Pro, nForce 3 250Gb und nForce4-Chipsatz von der sonnigen Seite: Fast keine Speicherproblematik mehr, ein gutes BIOS, gute Stabilität und Kompatibilität. Hinzu kommt, dass AMD die neuen Sockel 939-Prozessoren auch im CG-Stepping ausliefert, welches ein paar Verbesserungen im Speichercontroller enthält. Damit sollen sich weiterhin Kompatiblitätsprobleme beheben lassen - alles also im neuen Gewand und mit ausgebügelten Fehlern. Damit ist der Athlon 64 mittlerweile bedingungslos zu empfehlen.

Die neuen PCI-Express-Steckplätze haben wir im Artikel zum VIA K8T890 Referenzmainboard, NVIDIA nForce4 und ASUS A8N-SLI mit nForce4-Chipsatz bereits ausführlich betrachtet. Mit dieser dritten Chipsatzgeneration besitzt AMD nun auch endlich Features wie PCI-Express und natives Serial ATA. Für den Aufbau eines leistungsfähigen Systems ist also theoretisch keine Grenze mehr gesetzt.


Zwei 130nm-Kerne gibt es für den Sockel 939: Den Newcastle-Kern und den Clawhammer-Kern. Technisch sind sich beide sehr ähnlich, allerdings unterscheiden sich beide Prozessoren in der Cache-Größe. Der Newcastle besitzt 512 kB L2-Cache, der Clawhammer-Kern besitzt 1 MB L2-Cache. Dabei könnte man vermuten, dass AMD hier einfach 512 kB L2-Cache deaktiviert, jedoch ist dem nicht so - der Newcastle ist ein komplett neuer Kern, was auch an der Transistoranzahl zu erkennen ist. AMD hat auch bereits seinen 90nm-Prozessorkern Winchester auf den Markt. Technisch sind diese zunächst praktisch unverändert zu den 130nm-Kernen, ein Review wird bei uns jedoch folgen, um die Unterschiede aufzuzeigen. Im Folgenden haben wir in einer Tabelle alle Kennzeichen der beiden Kerne gegenübergestellt und zum Vergleich den Prescott, Intels aktueller Pentium 4-Kern, mit hinzugefügt.

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Werfen wir nun einen Blick auf die detailierten Spezifiaktionen des AMD Athlon 64 FX-55:

 

Hier sehr deutlich zu erkennen ist die Tatsache, dass sich der AMD Athlon 64 4000+ und der AMD Athlon 64 FX-55 nur im Takt unterscheiden. Zudem ist wie bei allen FX Modellen von AMD der Multiplikator auch noch oben offen. Dies ist gleichzeitig auch schon das einzige Unterscheidungsmerkmal zwischen dem AMD Athlon 64 4000+ und dem AMD Athlon 64 FX-53. Der neue Athlon 64 FX-55 besitzt gegenüber dem FX-53 nur einen um 200 MHz höheren Takt - aufgrund der höheren Frequenz musste man jedoch die TDP auch nach oben ausweiten - der FX-55 ist der erste AMD-Prozessor, der über 100 Watt Abwärme mitbringt. Diese Abwärme wird zwar wohl nur unter schlechtesten Bedingungen überhaupt erreicht, aber die Kühlung in den Systemen muss theoretisch für diesen Wert ausgerichtet sein. Den Negativrekord hält aber immer noch Intel.

Hyperthreading wird von AMD nicht anvisiert - hier hat man für 2005 andere Pläne. Im zweiten Halbjahr 2005 möchte man Dual Core-Prozessoren anbieten - also zwei Prozessor-Kerne auf einem Prozessor vereinen. Damit hätte man entsprechende SMP-Fähigkeiten auf dem Die, die jedoch aufgrund der Architektur der Athlon 64-Prozessoren sehr skalierbar wären. Statt der Hyperthreading-Technik bietet AMD hingegen Cool & Quiet, 64 Bit-Erweiterungen und die Unterstützung für das NX-Bit. Als Befehlssätze unterstützt der Athlon 64 neben MMX, 3DNow! und 3DNow!+ auch SSE und SSE2. SSE3 als Nachfolger bleibt dem Pentium 4 bislang vorbehalten.

Der AMD Athlon 64 FX-55 ist der erste AMD-Prozessor, der auf Strained Silicon on Insulator basiert. AMD verwendet für die 130nm-Fertigung Strained Silicon und Silicon on Insulator, dies bedeutet Gatelängen von über 70 nm. Straining sollte aber erst bei einer Größenordnung von 150 Atomlagen praktikabel zum Einsatz kommen, was deutlich weniger als 70 nm entspricht. AMD muss seinen Fertigungsprozess also stark optimiert haben, sonst dürfte es zu großen Problemen bei der Ausbeute durch Kristalldefekte kommen.

Alle Sockel 939-Prozessoren werden nun ausschließlich in einem Organic Pin Grid Array (OPGA) untergebracht, vorher steckten sie teilweise in einem keramischen Rahmen. Die 939 Pins auf der Unterseite entsprechen nicht etwa nur einem einzelnen Pin weniger - sondern sind komplett neu angeordnet worden. Der Grund liegt in der so entstandenen Möglichkeit, Mainboards mit vier Lagen zu produzieren, was weitaus kostengünstiger möglich ist. Dafür hat man dem Athlon 64 zwei Hypertransport-Kanäle "geklaut", die er sowieso in Single-CPU-Konfigurationen nicht verwenden konnte. Der übrig gebliebene eine HT-Link wurde statt dessen auf 1.000 MHz beschleunigt - als 16 Bit-Anbindung überträgt er nun hervorragende 8,0 GB/s.


Der schnellere Hypertransport-Link, der seit den 3500+-/3800+-Prozessoren vorhanden ist, muss nicht unbedingt einen Performance-Vorteil gegenüber dem älteren 800 MHz-Link bringen.  Der Athlon 64 hat eine dedizierte Anbindung für den Speicher, beim Pentium 4 ist der FSB schon deshalb wichtiger, weil auch die Speicherperformance unter einer niedrigeren Anbindung zum Chipsatz leidet. Beim Athlon 64 ist hingegen eher der Traffic wichtig, der Speicherzugriffe nötig macht - beispielsweise wenn die Grafikkarte Texturen im Speicher ablegen muss. Generell sollten die 8 GB/s aber mehr als ausreichen:

Maximal liegt man also unter 3 GB/s möglicher Bandbreite bei AGP-Chipsätzen, bei PCI-Express sind es 9 GB/s, die verwendet werden könnten. Meistens sieht das natürlich anders aus - auf diese Maximalwerte wird man kaum kommen. Höchstens bei Testsituationen könnte man hier einen Performanceunterschied erzwingen. 

Trotz der theoretischen, aktuellen Unerheblichkeit haben wir beim nForce 3-Chipsatz gesehen, dass dieser in einigen Benchmarks - spezielle SpecViewPerf - hinter dem VIA K8T800 zurückblieb. Der nForce 3 besass nur einen 600 MHz HT-Link, der K8T800 einen 800 MHz HT-Link. Aus diesem Grund haben wir uns die Mühe gemacht, verschiedene HT-Konfigurationen durchzutesten. Im folgenden unsere Benchmarks:

SpecViewPerf 3DSMax
1 GHz 16/16
16,06
1 GHz 8/16
16,03
1 GHz 16/8
15,53
800 MHz 16/16
15,52
1 GHz 8/8
15,32
600 MHz 16/16
14,97

SpecViewPerf DRV-08
1 GHz 16/16
64,21
1 GHz 8/16
64,21
800 MHz 16/16
62,56
1 GHz 16/8
61,65
1 GHz 8/8
61,4
600 MHz 16/16
59,02

SpecViewPerf DX-07
1 GHz 16/16
68,87
800 MHz 16/16
67,57
1 GHz 8/16
67,39
600 MHz 16/16
66,91
1 GHz 16/8
66,85
1 GHz 8/8
66,74

SpecViewPerf Light-05
800 MHz 16/16
15,1
600 MHz 16/16
15,1
1 GHz 16/8
15,1
1 GHz 8/8
15,09
1 GHz 16/16
15,07
1 GHz 8/16
15,07

SpecViewPerf Proe-01
1 GHz 16/16
16,64
1 GHz 8/16
16,59
800 MHz 16/16
16,19
1 GHz 16/8
16,08
1 GHz 8/8
15,98
600 MHz 16/16
15,58

SpecViewPerf UGS-01
1 GHz 16/16
8,051
1 GHz 8/16
8,049
800 MHz 16/16
8,041
1 GHz 16/8
8,035
1 GHz 8/8
8,028
600 MHz 16/16
8,025

Wie man sehen kann, existiert ein Unterschied in diesem Benchmark. Zwischen den Messungen mit 1 GHz, 800 MHz und 600 MHz sieht man, dass das System deutlich langsamer wird mit einem niedrigeren HT-Link. Das ist natürlich nicht in jedem Benchmark der Fall - mit SpecViewPerf haben wir uns einen Benchmark ausgesucht, der sehr auf die Bandbreite des Hypertransport-Links reagiert. Interessant ist auch der Vergleich, bei dem wir die Bitraten verändert haben. Die 16 Bit-(Downstream)-/16 Bit-(Upstream)-Verbindung haben wir heruntergeschaltet auf 16 Bit-/8 Bit- und 8 Bit-/16 Bit-Geschwindigkeit. Erstaunlicherweise war das System nur dann langsamer, wenn die Verbindung in Richtung zur CPU heruntergeschaltet wurde. Es scheint also, als wäre der Traffic zum CPU für das System eher das Nadelöhr als der Traffic von der CPU zum Chipsatz.


Kritik heimste der Athlon 64 zunächst bei uns aufgrund des Speicherinterfaces ein. In unseren ersten Mainboard-Reviews leisteten die Chipsätze und Bios-Versionen den Rest und es gab große Probeme bezüglich der Speicherkompatibilität. Das besserte sich laufend - die Mainboardhersteller lieferten immer bessere Bios-Versionen ab. AMD konnte schließlich mit dem CG-Stepping weitere Probleme ausmerzen. Somit ist die Kompatibilität mittlerweile sehr gut, nur muss man weiterhin der Speicherkonfiguration ein wenig Beachtung schenken.

Kauft man sich Speicher für den Athlon 64, so sollte man sich Gedanken machen, wie viel RAM man über die Lebensdauer des PCs einbauen möchte. Gerade das "Nachrüsten" könnte problematisch werden, da der Memory Controller mit Vollbestückung nicht sehr gut zurecht kommt. Aufgrund des Dual Channel-Interfaces schauen wir uns nur diesen Bereich an, auch wenn der Controller natürlich auch den Single-Channel Modus unterstützt - aber das wäre letztendlich Verschwendung, das Dual Channel Interface nicht zu nutzen.

Setzt man nur zwei Module ein, braucht man sich keine Gedanken zu machen. Hier läuft alles zufriedenstellend - es kann immer DDR400 als Taktfrequenz verwendet werden und auch 1T Command unterstützt der Athlon 64 dann problemlos. Mit vier Modulen muss immer auf 2T Command heruntergeschaltet werden - egal ob Single-Sided oder Dual-Sided-Module. Schaltet man nicht herunter, kann man alternativ die Frequenz herunterschalten - aber das kostet mehr Performance als auf 2T Command herunter zu schalten. Bei Double-Sided-Modulen kommt hinzu, dass bei Vollbestückung mit derartigen Modulen sogar zwingend auf DDR333 / 2T heruntergeschaltet werden muss - was den Umkehrschluss zulässt, dass man wenn möglich nur auf Single Sided-Module setzen sollte.

Diese Konfiguration ist nur unproblematisch
mit Single-Sided-Speichermodulen und 2T-Command

Dem Kunden allerdings hier dieses Konfigurations-Chaos aufzulasten, ist in unseren Augen etwas problematisch. Die wenigsten Speicherhersteller schreiben explizit "Single Sided" und "Double Sided" auf ihre Module. Auch ein generelles Kriterium, Single Sided sind 256 MB-Riegel, Double Sided sind 512 MB-Riegel, ist nicht immer richtig. Gerät ein unbedarfter Kunde ans Aufrüsten des PCs von der Stange, können sich mit den erworbenen Riegeln einige Probleme ergeben.

Intel bietet hier mit den eigenen Chipsätzen eine höhere Flexibilität. Sicherlich ist dies für AMD nicht einfach zu erreichen, weil man den Memory-Controller im Prozessorkern integriert hat, aber durch Techniken wie Flex Memory Architecture in den neuen i925x und i915P-Chipsätzen ist man hier sehr viel flexibler. Nicht nur muss man sich keine Sorgen über Timings machen, auch ist es unnötig, unbedingt dieselben Speichergrößen einzusetzen, um Dual Channel zu erreichen. Vielleicht wäre dies ein Anreiz für AMD, beim Schwenk auf den nächsten Speicherstandard DDR2 Ähnliches in den Kern zu integrieren.


Immer mehr AMD Athlon 64 Chipsatz drängen auf den Markt und neben den beiden Hauptkonkurrenten VIA und NVIDIA buhlt nun auch ATI um die Gunst der Käufer. Im Folgenden haben wir sowohl die "alten" als auch die neuen Chipsätze in der Übersicht:

 

NVIDIA hat hier nun einen kleinen Vorteil aufgrund der Integration neuer Features in die Southbridge. Gigabit-LAN ist enthalten, zudem eine Firewall für diesen LAN-Port. Interessant ist das Serial ATA-Feature im Chipsatz, denn hier wird bereits der neue Serial ATA-300 Standard unterstützt. Leider hat es NVIDIA immer noch nicht geschafft, den guten Sound aus der MCP-T-Southbridge in den nForce4 zu integrieren - aber vielleicht kommt das ja noch.

VIA hingegen setzt auf Gewohntes - so ist weiterhin das V-Link-Protokoll im Einsatz, über das sich verschiedene Southbridges anschließen lassen. Das bringt Luft für Upgrades, ohne das Board-Layout groß ändern zu müssen. PCI-Express ist beim neuen K8T890 dabei. VIA hat zudem bereits die VT8251 angekündigt, eine Southbridge, die mit mehr Serial ATA-Ports und PCI-Express-Schnittstellen auftrumpfen kann. Ansonsten bleiben die Optionen auch nicht unbedingt hinter der nVidia-Lösung zurück, denn nur der Gigabit-Ethernet-Port fehlt. Raid hat man ebenso integriert, als herausragendes Merkmal ist hier HD-Audio implementiert.

SiS ist im Athlon 64-Bereich etwas unauffällig geworden, aber der Chipsatz sieht zumindest auf dem Papier auch recht gut aus - zumindest mit der SIS694-Southbridge. ALi haben wir im Vergleich nicht mit aufgeführt - es gab bislang nur ein Mainboard dieses Herstellers, welches wir auch im Test hatten und sich in Deutschland in den Handel verirrt hatte. Man setze hierfür eine AMD-Lösung ein und bastelte die eigene Southbridge darunter. Eventuell steht aber dieser einstige Riese bald wieder auf, denn auch hier sind Neuerungen geplant.

Neu ist hingegen auch ATI mit dem RX480-Chipsatz. Allerdings muss man sich hier noch etwas gedulden, bislang hatten wir nur ein MicroATX-Mainboard im Test. Von den Features her ist ATI zumindest im Mainstream-Bereich sehr gut unterwegs.

Ein recht schickes Feature ist die NX-Funktionalität des Athlon 64. Interessant ist jedoch, dass es auch hier wieder AMD geschafft hat, ein Feature vor Intel auf den Markt zu bringen, auch wenn es effektiv keinen Vorteil brachte, da das Betriebssystem das Feature nicht unterstützt hat. Microsoft hat hier aber mit dem SP2 die Integration geschaffen. Sinnvoll ist es jedoch auf jeden Fall, denn das NX-Bit ist in der Lage, einen Buffer Overflow bei der Speicherverwaltung zu verhindern. Das machen sich Viren oft zu nutze, denn durch den Buffer Overflow ist es möglich, Adressen im Speicher so abzuändern, dass das Betriebssystem schließlich die Befehle des Virus ausführt.

Dieses umgeht man, in dem Bereiche des Speichers aufgeteilt werden und zwar in einen Bereich, in dem Daten liegen und einen zweiten Bereich, der nur für ausgeführte Programme reserviert ist. In diesem zweiten Teil wird verhindert, dass ein Buffer Overflow ausgeführt wird - und somit ist es Viren nicht mehr möglich, die Adressen im Speicher zu verändern.

Hieran sieht man jedoch schon, dass ein Betriebssystem das Feature unterstützen muss. In Windows ist dieses Feature mit dem Service Pack 2 aktiviert, allerdings gibt es aktuell noch ein paar Probleme mit einigen Programmen. Einige Programme nutzen nämlich gerade einen Buffer Overflow zum Erreichen eines Effektes - und dieser Buffer Overflow, obwohl dann ja gewollt, ist ebenfalls nicht mehr ausführbar. Somit kommt es zu Programmabstürzen, wenn die Hersteller der Software ihren Programmcode nicht auf NX anpassen. Einige Patches wird es also in der Zukunft geben, wenn derartige Programme mit dem SP2 plötzlich nicht mehr lauffähig sind.

Den Speicher derart zu schützen ist übrigens nicht neu - es gibt Linux-Versionen und Betriebssysteme wie Solaris, die dieses teilweise auch per Software erreichen können. Intel hat mit dem im E0-Stepping des Prescotts nachgezogen und unterstützt NX nun ebenso, von VIA sind entsprechende Umsetzungen auch für die C3-Prozessoren und Epia-Serie geplant.


Cool & Quiet ist die erste Stromspar-Technik für den Desktop-Bereich. Dass eine derartige Technik notwendig wird, liegt an den immer größeren Leistungswerten der Prozessoren - die Abwärme steigt ständig und somit ist es schon erheblich, ob ein Prozessor 100W oder 50W verbraucht. Gerade im Dauerbetrieb in Unternehmen, bei Servern oder dem heimischen PC, der immer an ist, geht eine höhere Leistungsaufnahme auch ins Geld. AMD hat deshalb Cool & Quiet in die CPUs der Athlon 64-Serie implementiert - und mit dem Sockel 939 kann auch der Athlon 64 FX zumindest zwei Stromspar-Modi.

Der Athlon 64 setzt sich dabei je nach Last in unterschiedliche "P-States". Der P-State Max beschreibt dabei die höchstgetaktete Variante, je nach CPU existieren dann ein bis vier Stromspar-Modi bis P-State Min, der stromsparendsten, aber auch langsamsten Variante. Der Prozessor setzt dabei nicht nur dynamisch die Taktfrequenz herab, sondern kann auch die Spannung senken - das hilft dabei effektiver, die schlussendlich niedrige Leistungsaufnahme zu realisieren.

Im Folgenden haben wir die P-States der neuen Prozessoren aufgeführt:

Von den von AMD angegebenen 104 Watt bleiben zum Schluss nur noch 25 Watt über. Die Prozessoren takten dabei auf 1,20 GHz und haben nur noch eine Kernspannung von 1,1 Volt.

Die Leistungseinsparungen haben wir uns natürlich auch in der Praxis angesehen, denn die Angaben, die die Hersteller hier vornehmen, sind meistens TDP-Werte, also die Vorgaben für den Systemintegrator, was eine CPU im Maximalfall abgeben kann. In der Realität haben wir mit einem einfachen Messgerät die Gesamtleistungsaufnahme des Testsystems gemessen, also

  • des Prozessors
  • dem Boxed-Prozessorkühler
  • des Mainboards (ASUS A8V Deluxe, für den Pentium 4 ein ASUS P4C800-E Deluxe)
  • des RAMs (2x 512 MB XMS3200XL Corsair )
  • der Grafikkarte (jeweils eine GeForce 6800GT)
  • eines 16x DVD-ROM-Laufwerks und einer Western Digital WD400BB-00CAA0 40GB-Festplatte

Das System wurde an einem Be-Quiet 360W-Netzteil betrieben, auch dies ist wichtig, da unterschiedliche Netzteile unterschiedliche Wirkungsgrade erreichen und somit die am Kaltgerätekabel gemessene Leistung unterschiedlich ist. Mit diesem Setup konnten wir folgenden Leistungsverbrauch für das Gesamtsystem ermitteln:

Stromaufnahme - Windows Desktop (idle)
AMD Athlon 64 FX-55
156,3
AMD Athlon 64 4000+
141,5
AMD Athlon 64 3500+
126,5
AMD Athlon 64 FX-55 (C&Q)
123,1
AMD Athlon 64 4000+ (C&Q)
109,4
AMD Athlon 64 3500+ (C&Q)
93,2

Stromaufnahme - Cinebench 2003 Rendering
AMD Athlon 64 FX-55
220,1
AMD Athlon 64 FX-55 (C&Q)
201,5
AMD Athlon 64 4000+
191,8
AMD Athlon 64 4000+ (C&Q)
179,2
AMD Athlon 64 3500+
172,5
AMD Athlon 64 3500+ (C&Q)
164,6

Stromaufnahme - Aquamark 3
AMD Athlon 64 FX-55
239,4
Athlon 64 FX-55 (C&Q)
220,8
AMD Athlon 64 4000+
212,7
AMD Athlon 64 4000+ (C&Q)
197,7
AMD Athlon 64 3500+
189,9
AMD Athlon 64 3500+ (C&Q)
173,1

Wie man sehen kann, bringt Cool & Quiet eine Einsparungen um 33 Watt im Idle-Bereich beim AMD Athlon 64 FX-55. Da er im Idle-Bereich unter Verwendung von Cool & Quiet knapp 25 Watt verbrauchen soll, könnte man vermuten, dass die Prozessoren sonst knapp 50 bis 60 Watt ohne Cool & Quiet verbrauchen. Allerdings sind hier wieder die TDP-Werte irreführend - der tatsächliche Verbrauch mit Cool & Quiet wird unter den angegebenen 25 Watt liegen. Erstaunlich ist allerdings, dass der Prozessor trotz theoretischer gleicher Frequenz unter Cool & Quiet und identischer Spannung wie der Athlon 64 4000+ trotzdem im idle-Bereich etwas mehr verbraucht.
 
Im Load-Bereich, also einmal mit Cinebench, einmal mit Aquamark, sehen wir, dass die Grafikkarte auch ein Verbraucher Nr. 1 im PC geworden ist. Rechnet nur die CPU, so kommt man auf knapp 20 Watt weniger Verbrauch. Cool & Quiet hilft hier aber auch, die CPU-Abwärme leicht zu drosseln - 15 bis 18 Watt sind es, die hier weniger verbraucht werden, weil sich die CPU kurzzeitig in andere P-States versetzen kann. Allerdings bricht dabei nicht die Leistung ein, weil die CPU nur dann zurückgeschaltet wird, wenn sie nicht ausgelastet ist. Das ließ sich in Vergleichs-Benchmarks bei uns bestätigen.

Der Vergleich zum Prescott zeigt deutlich, dass AMD noch etwas besser unterwegs ist - aber auch AMD bekommt Probleme mit dem Stromverbrauch seiner aktuellen 130nm-Prozessoren, die Probleme sind bei Intel aber deutlich gravierender, da hier noch keine Technologie wie Cool & Quiet vorhanden ist. Intel verbrät mit dem aktuellen 3,8 GHz-Modell, welchen wir bereits in einem ausführlichen Review testeten, sogar noch mehr. Das aktuelle Intel Top-Modell kommt auf einen noch höheren Verbrauch - AMD hat also die bessere Leistung pro Watt Stromverbrauch. Doch Intel hat dazu gelernt und hat so z.B. den Intel Pentium 4 Prescott mit 4,00 GHz gestrichen, auch sollen neue Stromspartechniken in kommenden Prozessoren verwirklicht werden.

Overclocking

Natürlich haben wir auch hier wieder versucht, die CPU etwas außerhalb ihrer Spezifikationen zu betreiben - allerdings diesmal nicht auf dem ASUS A8V Deluxe aus dem Testsystem, sondern auf einem ASUS A8N-SLI, da uns dieses mit montierter Vapochill LS zur Verfügung stand. Somit erreicht wir mit einem Multiplikator von 14 und einem Referenztakt von 230 MHz eine Taktfrequenz des Prozessors von 3.221 MHz. Somit konnten wir den Prozessor mit einem um 621 MHz erhöhten Takt betreiben und das bei einer Temperatur von -41 °C.

Einen Blick auf der Overclocking Potenzial und einige interessante Tipps haben wir vor kurzem in unserem Overclocking Guide zusammengestellt.  Einen Test ohne Vapochill konnten wir leider nicht mehr durchführen, da der Athlon 64 FX55 samt Vapochill schnellstmöglich an MIPS zurück musste.


Um dem Athlon 64 4000+ auch einen guten Untersatz zu bieten und das System auch ordentlich auf Touren zu bringen, haben wir uns für eine etwas exklusivere Systemausstattung entschlossen. Zum Einsatz kommt die Konfiguration, die wir für unser CPU-Testsystem verwenden:

Hardware:

  • AMD Athlon 64 FX-55 (2,60 GHz) 1024 kB L2-Cache für Sockel 939
  • 2x 512 MB DDR400 Corsair (Timings 2-2-3-6) 
  • PNY GeForce 6800 GT AGP
  • MSI K8N Neo2 Platinum
  • ASUS A8V Deluxe
  • Western Digital WD400BB-00CAA0 40GB
  • Toshiba DVD-ROM

Software:

  • Windows XP Professional
  • Service Pack 1a
  • DirectX 9b
  • VIA 4in1-Treiber
  • nVidia nForce 5.10 Treiber
  • nVidia ForceWare 66.81

Schlussendlich findet man im Testbericht auch die Grafiken der CPU-Tests der Intel-Systeme. Hier verwenden wir eine möglichst vergleichbare Hardware mit einer NV45-Karte von NVIDIA, die auf dieselben Taktraten wie die PNY GeForce 6800 AGP getaktet wurde. Der einzige Unterschied liegt hier im neueren Treiber (61.34), jedoch wurden die Einstellungen wenn möglich 1:1 übernommen, damit keine Abweichungen auftreten.

Intel Testplattform für Sockel 775:

  • Pentium 4 560 (3,6 GHz Taktfrequenz)
  • 1 MB L2-Cache, 800 MHz FSB
  • Pentium 4 Extreme Edition 3.4 GHz
  • 2 MB L3-Cache, 800 MHz FSB
  • 2x 512 MB Micron DDR2-533
  • Timings: 4-4-4
  • Intel D925XCV i925-Mainboard

Treiber und Software:

  • Windows XP Professional, Service Pack 1
  • NVIDIA Force Ware 61.34
  • DirectX 9b
  • Intel Inf Driver
  • Intel Application Accelerator 4.0
  • Realtek ALC880 5026 RC2
  • Yukon LAN Driver v7.11.2.2 (beta)

Auf der nächsten Seite beginnen wir mit den Benchmarks.


Sysmark 2002 Internet Content Creation (Bapco)

Ein typischer Office-Benchmark ist der Sysmark 2002, ein professioneller Benchmark zur Messung der Application Performance. Er ist sogar dank der Verwendung von einigen Programmen, die SMP unterstützen, multiprozessorfähig, deshalb könnten wir ihn auch in derartigen Reviews zur Darstellung von Hyperthreading sehr gut verwenden. Über Makros werden bei diesem Benchmark bestimmte typische Befehle in Programmen ausgeführt und die Arbeitsgeschwindigkeit des Systems gemessen. Nicht nur die CPU-Performance spielt dabei natürlich auch eine Rolle, auch das Memory-Subsystem ist nicht unbeteiligt. Sonstige Komponenten, die ebenso ins Gewicht fallen würden, haben wir konstant gelassen: Die Festplattenperformance ist ebenso maßgebend, diese ist jedoch in beiden Systemen aufgrund der Serial ATA-Festplatte gleich.

Betrachten wir zuerst den Sysmark 2002 Internet Content Creation Test. Dieser beinhaltet die folgenden Applikationen:

Sysmark 2002 Office Productivity (Bapco)

 Als Nächstes haben wir den Office Productivity Test von Sysmark 2002. Auch hier sind einige bekannte Programme enthalten, die vor allen Dingen im Office-Bereich oft verwendet werden:

Bei diesem Test erhalten wir folgendes Ergebnis:


Sisoft Sandra CPU Drystone ALU (Sisoftware)

Sisoft Sandra ist ein synthetischer Benchmark und aufgrund seiner leichten Anwendung und dem kompakten Download-Umfang ein recht beliebtes Tool zum Vergleich des PCs. Für Mainboard-Reviews wird dieser Benchmark oft verwendet, doch zeigt er dabei nur die genaue CPU-Frequenz in der Leistungsbeurteilung wieder - dort ist er also nur ein abschreckendes Beispiel. Recht sinnig ist er jedoch hier einsetzbar, auch wenn die Performance-Bewertung nichts mit der realen Performance eines CPUs zu tun hat, sondern eher einen Trend aufzeigt, denn die Berechnungen, die Sisoft Sandra anstellt, sind wirklich rudimentär.

Zunächst wollen wir die CPU-Benchmarks kurz ansehen:

Sisoft Sandra CPU Whetstone FPU

Sisoft Sandra MMX Integer

Sisoft Sandra MMX FP

Sisoft Sandra Memory Int

Sisoft Sandra Memory Float

Science Mark 2.0 ist ein recht umfangreicher Benchmark, wir verwenden jedoch in diesem Fall nur die Cache- und Memory-Benchmarks des Tools. Sicherlich gibt es auch ein paar andere interessante Bereiche, aber für einen CPU-Benchmark macht dieser Ausschnitt am meisten Sinn. Science Mark kann man sich selber hier herunterladen, wir haben uns dafür entschlossen, die Ergebnisse hier als Grafiken darzustellen.

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Cinebench 2003 - Rendering 1 CPU (Maxon)

Cinebench ist ein Benchmark, der zur Performancemessung von Systemen für die Software Cinema 4D von Maxon entwickelt worden ist. 3D Modelling ist natürlich auf leistungsfähige CPUs angewiesen und so ist Cinema 4D auch SMP-fähig. Wir haben den Cinebench bislang auch für unsere Mainboard-Tests und für Dual-CPU-Tests verwendet, da er in diesem Bereich sehr gut ist und wir noch keinen vergleichbaren Benchmark im Portfolio hatten. Cinebench 2003 basiert auf CINEMA 4D R8 von Maxon, diese Version kann mit bis zu 16 Prozessoren umgehen. Einige typische Arbeitsvorgänge von Cinema 4D werden simuliert und über den Benchmark abgespult, dieser berechnet dann die Frames pro Sekunde.

Cinebench 2003 C4D Shading

Cinebench 2003 OpenGL SW-L

Cinebench 2003 OpenGL HW-L


SpecViewPerf 7.0 3DSMax (SPEC)

SpecViewPerf ist ein Benchmark der SPEC.org, er ist kostenlos und kann ebenfalls heruntergeladen werden, allerdings ist die 7.0er Version mit mehreren hundert MB doch ein ganz schöner Brocken. Was macht der Benchmark?

quote:
The first benchmark released by the SPECopc group was SPECviewperf®, which measures the 3D rendering performance of systems running under OpenGL.
Unsere Grafikkarte ist nun aktuell und schnell, aus diesem Grund präsentieren wir jetzt wieder alle sechs Teilbereiche: 3DSMax-01, UGS-01, DRV-08, DX-07, Light-05 und Proe-1.

SpecViewPerf DRV-08

SpecViewPerf DX-07

SpecViewPerf Light-05

SpecViewPerf Proe-01

SpecViewPerf UGS-01


KibriBench (Adept Development)

KibriBench ist ein 3D-Renderer - und deutlich CPU-belastend. Wir verwenden die Map "City", die ziemlich leistungsfressend ist. Kribi ist SMP-fähig und somit kommt auch Hyperthreading hier zum Einsatz. Auch diesen Benchmark haben wir neu für unsere CPU-Tests entdeckt, auch er nutzt neue Technologien wie Hyperthreading aus.

XMpeg 5.03 (XMpeg)

 Xmpeg 5.0.3 ist ein Komprimierungs-Tool, welches mit DivX umgehen kann. Wir verwenden für diesen Test den neuen Codec 5.1.1 in der Version und komprimieren ein Video. Es wurde dabei eine ca. 200 MB großte MPEG-2-Datei umgewandelt, wobei wir die Audio-Verarbeitung deaktivierten. Zwar zeigt das Programm die durschnittliche Frame-Zahl pro Sekunde an, wir dividieren aber die kompletten Frames durch die benötigte Zeit. Derartige Komprimierungen waren schon immer ein kräftiger Leistungstest für Prozessoren.


PCMark 2004 - CPU (Futuremark)

 PCMark 2004 ist der nächste Benchmark in unserer Sammlung. Dieser Benchmark ist die neueste Kreation aus dem Hause Madonion und prüft die Leistung von CPU und Speicher. Heruntergeladen werden kann dieser Benchmark in unserer Download-Area oder bei Futuremark. Enthalten sind zwei Tests - ein reiner CPU-Benchmark und ein sogenannter Memory-Test, der die Bandbreite des Systems messen soll. Als dritten Benchmark findet man einen Harddisk-Benchmark, der jedoch eine sehr hohe Messungenauigkeit besitzt und deshalb für Festplattentests nicht zu empfehlen ist. Der CPU-Test gibt hauptsächlich die Taktung wieder. Beim Memory-Test merkt man deutlich, wenn ein Prozessor einen größeren Cache besitzt.

PCMark 2004 Memory

TMPGEnc MPEG Encoder (TMPGEnc)

TMPGEnc ist der nächste Benchmark in unserem Test. TMPGEnc ist ein sehr guter Video-Encoder, der ebenfalls SMP-fähig ist und somit von Hyperthreading Gebrauch macht. Da TMPGEnc zunehmend verwendet wird, eignet er sich als guter Benchmark im Vergleich zu anderen ähnlichen Programmen, wie beispielsweise Flask Mpeg.


Lame MP3 Codec und CDex (Lame)

LAME ist ein weiteres Kompressionstool. Es handelt sich um einen freien MP3-Codec, den wir zusammen mit CDex zum Komprimieren einer CD verwenden. Wir komprimieren hier den Inhalt einer kompletten CD mit elf Songs zu MP3-Dateien mit einer Bitrate von 128 kBit. Interessant ist dabei, das zu Beginn des MP3-Booms dies noch lange dauerte - das Rippen der .wav-Dateien von der CD dauerte mit 4x oder 8x CD-ROM-Laufwerken eine Ewigkeit, anschließend war der Rechner eine Stunde mit dem Encodieren beschäftigt. Jetzt ist die CD in knapp zwei Minuten ausgelesen, während der Rechner bereits im Hintergrund die Dateien komprimiert. Schneller als die CD wieder ins Regal eingeordnet ist, hat man also die Dateien per USB 2.0 auf seinem MP3-Player:

WinRAR (RARLab)

WinACE und WinRAR sind neben WinZIP die am weitesten verbreiteten Datei-Komprimierungsprogramme. WinZIP haben wir indirekt bereits mit Sysmark 2002 mitgetestet, hier wollen wir genauer auf die beiden Programme eingehen. Während WinRAR nach unseren Erfahrungen auf Pentium 4-Systemen - eventuell aufgrund von SSE2-Optimierungen - schneller ist, nutzt WinACE wohl keine derartigen Optimierungen, hier liegen Athlon XP und Pentium 4 immer näher zusammen. Wie sieht es hier aus?

WinAce (WinAce)


3DMark 2001 SE (Futuremark)

3DMark 2001 ist sicherlich einer der beliebtesten Benchmarks - nicht nur bietet das Gamers Headquarter von Futuremark auch eine tolle Vergleichsbasis, sondern es lassen sich mit diesem, eigentlich als Grafikkarten-Benchmark konzipierten Programm auch recht gut Performance-Vergleiche anstellen. Je nach Auflösung erreicht man dabei eher eine Grafikkarten-Auslastung oder eine CPU-Auslastung - aus diesem Grund haben wir den Benchmark auch mit 1024x768 durchgeführt, das reicht bei unserer Geforce 6800 GT um zu zeigen, wo ein stärkerer CPU mehr Leistung bringen kann.

3DMark 2003 (Futuremark)

3DMark 2003 kennt auch jeder - nur ist das Programm leicht in den Verruf gekommen, weil die Grafikkartenhersteller hier gerne etwas "optimiert" haben. Für unsere CPU-Tests ist das allerdings nicht erheblich, da wir immer bei demselben Treiber und derselben Grafikkarte bleiben. Aus diesem Grund können wir 3DMark 2003 für den Vergleich recht gut einsetzen, auch wenn die Unterschiede recht gering sind - die Grafikkarte trägt hier die Hauptlast.

Quake 3 Arena 640x480 (ID Software)

Als Nächstes werfen wir einen Blick auf Quake 3 Arena. Quake 3 Arena ist schon ein Klassiker im Bereich der Benchmarks, deshalb setzen wir ihn auch weiterhin ein, haben ihn für unsere CPU-Tests aber erst jetzt wieder aus dem Archiv geholt. Die Demo 001 wird in der Konsole mit dem Befehl "timedemo 1" und "demo demo001" aktiviert, den Benchmark haben wir bei 640x480 mit 16 Bit laufen lassen, um die CPU am meisten zu fordern. Hier sehen wir die Ergebnisse:

Return to Castle Wolfenstein 640x480 (Activision)

Return to Castle Wolfenstein basiert auf der Quake 3-Engine, ist aber ungleich anspruchsvoller. Getestet wurde nach den 3DCenter-Regeln für dieses Spiel und mit der dort beschriebenen Time-Demo Checkpoint durchgeführt. Dieser Link führt zur besagten Time-Demo bei 3DCenter, das Spiel muss man sich jedoch selbst besorgen, denn eine Demo ist im Internet leider nicht verfügbar.


UT2003 Flyby 640x480 (Epic)

Unreal Tournament 2003 ist als Demo verfügbar, in die eine Benchmark-Funktion eingebaut ist. Ein Skript testet bei verschiedenen Auflösungen, es gibt eine Flyby-Demo und ein Botmatch, die die Leistungsfähigkeit des Systems für die Vollversion zeigen soll. Hier die Ergebnisse bei 640x480 mit 16 Bit, denn auch hier wollen wir natürlich die Belastung auf die CPU verlagern:

UT2003 Botmatch 640x480

Unreal Tournament 2004 - Flyby 1024x768 (Epic)

Etwas hungriger bezüglich der Grafikkartenleistung ist UT2004 - aber in einigen Bereichen limitiert auch die CPU, weshalb sich auch dieser Benchmark perfekt für das Messen der CPU-Performance eignet. Wir haben den Benchmark wie immer mit niedriger Auflösung getestet.

Unreal Tournament 2004 - Assault 1024x768


Comanche 4 640x480 (Novalogic)

Comanche 4 ist für Auflösungen von 1024x768 durchaus noch als CPU-Benchmark zu gebrauchen, bei höheren Auflösungen limitiert jedoch die Grafikkarte. Der Benchmark nutzt viele Pixel- und Vertexshader, allerdings wird neben einer hervorragenden Grafikkarte auch ein starker CPU benötigt. Das Spiel basiert auf DirectX 8 und ist in der Demo zum Downloaden erhältlich. Die Demo besitzt einen integrierten Benchmark, hier kann man also vor dem Kauf auch feststellen, ob das Spiel auf dem gewünschten PC ruckelfrei läuft. Wir verwenden ihn zur Leistungsmessung.

Serious Sam 640x480 (Croteam)

Serious Sam ist auch neu bei unseren CPU-Tests - das Game ist hinreichend bekannt, wir verwenden die integrierte Benchmark-Funktion, natürlich mit 640x480 und niedrigsten Settings, um die Grafikkarte möglichst nicht zu belasten und die CPU zu fordern. Hier das Ergebnis:


Codecreatures 1024x768 (Codecult)

Auch Codecreatures ist ein Benchmark für Grafikkarten - und dabei sogar ein recht anspruchsvoller. Ursprünglich wollten wir diesen Benchmark in den Reviews nur dazu verwenden, um aufzuzeigen, wo die CPU- und Chipsatzhersteller noch etwas verbessern könnten und wo eher eine neue Grafikkarte angebracht ist. Aus diesem Grund handeln wir Codecreatures auch recht schnell mit nur einer Auflösung (1024x768) ab, die zeigt, das hier unsere Geforce 6800 GT zwar gute Werte bringt, aber die Frameraten immer noch sehr niedrig sind.

Aquamark 3 Score (Massive Development)

Aquamark 3 ist ein leistungsfähiger Test für Grafikkarten, aber auch bei ihm sieht man einen Effekt bei einer schnellen CPU. Wir verwenden die kostenlose Version, die man unter obigem Link herunterladen kann. Die Score ist dabei ähnlich wie bei den Benchmarks von Futuremark auch online vergleichbar mit anderen Systemen.

X2 The Thread - 640x480 (Egosoft)

X2 ist ein Weltraum-Egoshooter, der auch in einer Demoversion zum Herunterladen existiert, die wir hier für diesen Test verwenden. Die Software wird von uns in einer niedrigen Auflösung getestet, da das Spiel bei höheren Auflösungen beginnt, grafikkartenlastig zu werden.


FarCry Pier 800x600 (Crytek)

FarCry ist wohl eines Spiel des Jahres 2004 und ein Grund, sich mal wieder einen neuen PC zu leisten. Das Spiel ist sowohl stark Grafikkarten-lastig bei höheren Auflösungen und hohen Details, aber es existiert auch eine sehr hohe CPU-Belastung, gerade bei niedrigeren Auflösungen ohne viele Details. Wir verwenden deshalb den Benchmark mit Standard-Settings und unterschiedlichen Auflösungen.

Farcry Pier 1024x768

Farcry Pier 1280x1024

Farcry Pier 1600x1200


Etwas unklar ist die genaue Positionierung des AMD Athlon 64 FX-55 - tritt er nun gegen den Intel Pentium 570 mit 3,80 GHz für 560 € oder das "extreme Modell" Intel Pentium 4 3.46 GHz Extreme Edition für knapp 900 € an? In jedem Fall ist er mit 730 € deutlich günstiger als dieser und durch die gebotene Leistung um einiges interessanter als der Pentium 4 570J. AMD tut gut daran, seine AMD Athlon 64 FX-Serie weiter zu führen, auch wenn dies gleichzeitig die Einstellung des AMD Athlon 64 FX-53 bedeutet. Dieser wird nur noch so lange erhältlich sein, bis er vollkommen ausverkauft ist.

Mit 2,60 GHz ist der AMD Athlon 64 FX-55 der bisher höchstgetaktete AMD Athlon Prozessor und düfte auch der höchstgetaktete in 130 nm gefertigte Prozessor sein. Über einen möglichen Nachfolger, den AMD Athlon 64 FX-57 gibt es noch keinerlei Informationen. Letzten Gerüchten zufolge wird dieser aber noch einige Zeit auf sich warten lassen und erst im 3. Quartal 2005 erscheinen. Es könnte sich hier um einen ersten Dual-Core Prozessor handeln oder aber ein in 90 nm gefertigter Single-Core Chip mit 2,80 oder 3,00 GHz. Gerüchte gibt es hier viele, was dann 2005 bevor steht, ist eine andere Geschichte.

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Abschließend muss man sagen, dass die AMD-Ingenieure gute Arbeite geleistet haben und aus dem 130nm-Prozess noch einmal 200 MHz quetschen konnten. Dabei kann der AMD Athlon 64 FX-55 vor allem in den meist verwendeten Spiele-Anwendungen mehr als überzeugen. Wen der relativ geringe Preisunterschied zu den in unseren Augen überteuerten AMD Athlon 64 3800+ und 4000+ Prozessoren nicht abschreckt, der sollte zugreifen. Auch in vielen Benchmarks, die vormals Intel dominiert hat, ist der Athlon 64 FX-55 sehr gut unterwegs. In vielen kann AMD mit diesem Modell sogar die Pentium 4-Prozessoren überholen.

Nachteile gibt es eigentlich keine - der Prozessor besitzt mit Cool & Quiet eine Technik, um Strom zu sparen, ist aber der AMD-Prozessor mit der größten Leistungsaufnahme. Auch AMD kann hier keine Wunder vollbringen - schnellere Prozessoren verheizen heute nun mal gerne mehr. Features fehlen ihm auch keine - sollte Windows XP mit 64 Bit endlich auf den Markt kommen, kann man auch seine 64 Bit-Fähigkeiten endlich nutzen. Die NX-Bit-Unterstützung verhindert zudem die Ausführung schädlichen Codes in vielen Fällen. Dank der neuen Fertigungsvariante ist er auch mit entsprechend guter Kühlung noch gut übertaktbar, trotz bereits hoher Frequenz. Nur der Preis dürfte etwas abschrecken, denn für 730 Euro bekommt man schon einen kompletten Rechner. Aber luxuriöses hat halt immer einen besonderen Preis.

Noch einmal einen herzlichen Dank an MIPS-Computer , die uns die Vapochill LS und den AMD Athlon 64 FX-55 zur Verfügung stellten:

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