Seite 18: Die ersten Gehversuche mit LN2

Neben unserem klassischen Benchmark-Parcours sowie den ersten OC-Tests werden die neuen "Haswell-E"-Prozessoren auch von ambitionierten Overclockern heiß erwartet. Natürlich hatten auch die BenchBros die Möglichkeit, sich etwas mit den neuen Prozessoren und dem dazugehörigen Chipsatz zu beschäftigen. Eine erst Erkenntnis ist dabei: Gute Modelle des Intel Core i7-5960X können bei allen acht aktiven Kernen in etwa 5.500 bis 5.600 MHz erreichen. Bereits bei ersten Tests schafften die BenchBros 5.750 bis 5.800 MHz und das auf einem MSI X99 SLI PLUS ohne deaktivierte Over-Current-Protection (OCP) und ohne große Optimierungen seitens des Board-Designs. Bei der Handhabung in Sachen Kühlung sind dabei keinerlei große Unterschiede zu den "Haswell"-Modellen auszumachen. Der Cold-Bug ist auch hier in typischen Bereichen zwischen -95 und -130 °C zu finden - abhängig von der CPU und der jeweils anliegenden Spannung.

Sollen oder müssen nicht alle acht Kerne des Core i7-5960X verwendet werden, ergibt sich doch eine Änderung zu den "Haswell"-Modellen, denn bei "Haswell-E" lässt sich jeder Kern einzeln abschalten. Man kann also Core0 bis Core 7 in einer beliebigen Reihenfolge und Anzahl auswählen, ohne dass dabei der Core0 immer aktiv sei muss, wie dies bei "Haswell" der Fall ist. Sollen also für eine bestimmte Benchmark-Kategorie nur ein oder zwei Kerne aktiv sein, können die besten Kerne frei gewählt werden. Allerdings eignet sich der Core i7-5960X nicht sonderlich für diese Disziplin, denn meist ist man selbst bei nur 1-2 aktiven Kernen weit vom Takt einer "Ivy-Bridge-E"-CPU emtfernt. 6.250 MHz konnten die BenchBros bei einem aktiven Kern erreichen - es sind also alle acht Kerne notwendig, um in dazugehörigen Benchmarks entsprechende Ergebnisse zu erreichen.

Intel Core i7-5960X unter LN2 (Bild: BenchBros)
Intel Core i7-5960X unter LN2 (Bild: BenchBros).

Ein paar Worte zur Methode der BenchBros, um aus mehreren Modellen des Core i7-5960X die besten herauszufiltern. Dazu werden die CPUs mit 4.800 MHz und allen acht aktiven Kernen gebootet. Mit möglichst geringer CPU-Spannung wird danach versucht in das Windows zu booten. Dabei wird noch nicht eine Kühlung mittels flüssigem Stickstoff verwendet, sondern unter Luft getestet. Typischerweise ist dabei eine Spannung von 1,25 und 1,43 Volt notwendig, wobei hier natürlich eine möglichst geringe Spannung das Ziel ist.

In einer zweiten Benchmark-Session konzentrierten sich die BenchBros besonders auf 2D-Scores. Dabei lief der Core i7-5960X mit Taktraten von 5.800+ MHz. Der Arbeitsspeicher rechnete hingegen mit einer Geschwindigkeit von 2.666 MHz bei Timings von CL11-12-12-28-260-1T - zum RAM später aber noch etwas mehr. Die internen Caches liefen mit 3.750 MHz - aber sowohl für den Ringspeicher als auch den Arbeitsspeicher sehen die BenchBros noch Luft. Weiterhin limitiert wird der Prozessoren durch die OCP des Boards. Das Limit lässt sich auf 63 Ampere einstellen, ein neues BIOS soll hier aber 127 Ampere ermöglichen, was deutlich mehr Luft lässt. Wie stark die OCP eingreift, zeigen folgende Ergebnisse:

  • Cinebench R15 - 5.800MHz - 1,68V = OK
  • Cinebench R15 - 5.820MHz - 1,68V = instabil
  • Cinebench R15 - 5.820MHz - 1,69V = OCP bei ca. 50 Prozent des Benches
  • Cinebench R15 - 5.800MHz - 1,69V = OCP bei ca. 50 Prozent des Benches

Man kann gut erkennen, dass der fehlende Strom der Grund für die Limitierung ist und nicht etwa das Potenzial des Prozessors ausgeschöpft ist. Um sich die Werte einmal vor Augen zu führen: Wir reden hier über 63 Ampere auf der Eingangsseite der Spannungsversorgung (PWM) des Boards. Das Board hat nur einen 8-Pin-12V-Anschluss. Wenn man mal den Wirkungsgrad der PWM pessimistisch mit 80 Prozent annimmt, sind das (63 Ampere x 12 Volt) * 0,8 = 604 Watt. Rechnet man diese Leistung auf die anliegenden 1,68 Volt herunter, fließen im Prozessor Ströme von etwa 360 Ampere - unglaubliche Werte im Vergleich zu anderer (Mikro)-Elektronik.

Tests mit erweiterter OCP stehen noch aus. Die BenchBros rechnen damit, den Prozessor bei 1,75 Volt betreiben zu können, so dass ein Takt von 5.900 bis 6.000 MHz realistisch sein könnte.

Intel Core i7-5960X unter LN2 (Bild: BenchBros)
Intel Core i7-5960X unter LN2 (Bild: BenchBros).

Noch wenig erbauend sind die Erkenntnisse zum DDR4-Speicher, allerdings müssen hier noch weitere Tests folgen. DDR4-3335 mit CL16 konnten die BenchBros validieren. DDR4-3000 liefen auch mit CL12 im SuperPI 32M, allerdings war der Durchsatz derart gering, dass ein Vergleich zu den guten Ergebnisse mit DDR3 nur wenig Sinn macht. Offenbar arbeitet Intel hier noch am Micro-Code, der erst in die BIOS-Versionen der Mainboards einfließen muss. Zudem arbeitet der Ring-Takt ab einem gewissen RAM-Takt nicht mehr mit dem maximalen Mutliplikator, sondern senkt sich auf x12, was dem Durchsatz natürlich nicht sonderlich gut tut.