Haswell Extreme: Intel Core i7-5960X und i7-5820K (ES) im Test

Seit ihrer Einführung hinkte die High-End-Plattform mit dem Sockel 2011 meist eine Generation hinter den Mittelklasse-Prozessoren hinterher. Doch damit ist nun Schluss: Nicht zuletzt durch die Verschiebung von Broadwell werkelt mit den drei neuen Core-i7-Modellen der 5000er-Reihe nun dieselbe Basis-Architektur in den Intel-Sockeln - im 2011er-Sockel gar durch den neuen DDR4-Speicher beflügelt. Zusätzlich stockt der Chipriese die Kernzahl um 33 Prozent auf acht vollständige und 16 logische Prozessorkerne auf - zuvor war dafür der nicht offiziell unterstützte Griff zu den nochmal teureren Xeon-Prozessoren der E5-Reihe notwendig.

Quelle: PC Games Hardware Intel Core i7 5960X - non-confidential. Wie üblich gibt es zum Start der neuen Plattform drei frische Prozessoren: Den Core i7-5960X, den i7-5930K und den i7-5820K. Über alle wurde im Vorfeld schon vieles geschrieben und wie so oft hatte die Gerüchteküche mit vielem Recht. So ist der 5960X ein echter Achtkerner während die beiden kleineren Modelle über sechs Kerne verfügen - alle drei nutzen Hyperthreading, um die Auslastung der Recheneinheiten zu erhöhen. Ebenso bringen sie die Befehllsatzerweiterung AVX2 mit, welches die theoretische Rechenleistung gegenüber den Vorgängern verdoppelt, aber derzeit nur von wenigen Programmen für den Hausgebrauch unterstützt wird.

Auch im PCGH-Preisvergleich sind die drei neuen HSW-E-Prozessoren bereits seit ein paar Tagen zu finden.

In unserer Print-Ausgabe 10/2014, welche ab Mittwoch den 3. September im Handel ist, finden Sie über die Inhalte dieses Online-Artikels hinausgehende Benchmarks - insbesondere zusätzliche Vergleichsprozessoren von Intel wie AMD aber auch unsere Leistungsindizes, in denen die gewichtete, normierte Leistungsfähigkeit übersichtlich in einzelnen Zahlen festgehalten wird.

Intel Haswell-E: Core i7-5960X und i7-5820K (ES) im Test: Neuer Sockel 2011-v3

Der neue Sockel sorgt auch gleich für eine kleine Kontroverse. Denn Intel hat mit dem Sockel 2011-v3 gezwungenermaßen die Belegung der einzelnen Beinchen im Sockel ändern müssen. Zum einen liegt das am DDR4- anstelle des DDR3-Speichers, zum anderen an den FIVR, den Fully integrated Voltage Regulators, also den integrierten Spannungswandlern der Haswell-CPUs. Diese wandeln die Netzteilspannungen aus Stromspargründen nämlich auf dem Prozessor-Package zum Teil selbst um anstatt lediglich Schaltungen auf dem Mainboard dafür heranzuziehen. Bisherige Sockel-2011-CPUs laufen daher trotz der Namensähnlichkeit nicht mehr in X99-basierten Mainboards und andersherum lässt sich auch kein Haswell-E zur Zusammenarbeit mit älteren Sockel-2011-Boards überreden.

Quelle: PC Games Hardware CPU Pad Differenz zwischen IVB-E und HSW-E. Letzterer besitzt 73 zusätzliche Pads. Doch damit nicht genug. Asus hat entdeckt, dass die Haswell-E-CPUs über mehr Kontaktpads verfügen als der Sockel Federbeinchen hat - und einen eigenen Sockel entwickelt. Dieser nutzt zusätzliche Pads, um eine stabilere Spannungsversorgung besonders beim Übertakten zu gewährleisten und die Stabilität mit vollbestückten RAM-Bänken ebenfalls beim Übertakten zu verbessern. Doch neben diesen positiven Eigenschaften gibt es dabei noch ein Problem: Die Garantie- und Gewährleistungsfrage, welche wir in einem separaten Artikel behandeln. Auch eine nähere Übersicht über Asus' neuen Sockel an sich haben wir in Kürze für Sie im Portfolio

Intel Haswell-E: Core i7-5960X und i7-5820K (ES) im Test: Übersicht und Spezifikationen

Im Gegensatz zum Ivy Bridge Extreme bringt Intel bei Haswell-E auch technisch einige Neuerungen - der Vorgänger bot in der Hauptsache den bis heute genutzten 22-nm-Fertigungsprozess mit Trigate-Transistoren. 14-nm-Schaltkreise sind zwar auf dem Weg, aber noch nicht so richtig marktreif - zudem kommen sie zunächst für die Mobilprozessoren, bei denen die Stromspareigenschaften stärker ins Gewicht fallen. Haswell-E hingegen erhält mit dem X99 einen neuen PCH. welcher in 32-nm-Technik gefertigt wird, nur noch 7 Watt verbrauchen soll. Er verfügt über 6 USB-3.0- sowie 10 SATA-6Gb/s-Anschlüsse und kommuniziert via DMI 2.0 mit vier Lanes mit dem Prozessor.

In diesem sind neben bis zu acht Kernen auch vier DDR4-Speichercontroller integriert, welche Intel offiziell für bis zu DDR4-2133 freigibt. Wir gehen in separaten Tests auf die Speicherperformance im Vergleich zum DDR3-RAM des Vorgängers ein. 40 PCI-Express-Bahnen im 3.0-Standard binden bei 5960X und 5930K bis zu fünf Grafikkarten mit x8 oder dedizierte Compute-Beschleunigerkarten an, der i7-5820K verfügt indes nur über 28 PCI-E-3.0-Lanes.

Alles weitere - insbesondere die Taktraten der 140-Watt-Prozessoren finden Sie in der nachfolgenden Tabelle zusammengefasst.

Die Taktraten fallen merklich niedriger aus als speziell beim Top-Modell des Vorgänger-Generation. Während Anwendungen oft gut mit den zusätzlichen Kernen skalieren, steht bei einigen der Spiele-Benchmarks zu erwarten, dass die architekturellen Verbesserungen es schwer haben könnten, den Taktnachteil wieder aufzuwiegen.

Wir haben in einem separaten Spiele-Benchmark jedoch noch die OC-Performance des i7-5860X gemessen - in Anwendungen finden Sie die Leistungs- und Verbrauchswerte des Gesamtsystems direkt in der Tabelle wieder. Die Effizienz haben wir hier nicht ausgerechnet, da wir die minimal nötige Spannung für den erreichten Takt nicht bis aufs letzte Millivolt ausgelotet haben und diese sowieso vom individuellen Exemplar abhängt.

Intel Haswell-E: Core i7-5960X und i7-5820K (ES) im Test - Anwendungs-Benchmarks und Stromverbrauch

Quelle: PC Games Hardware 2 × Intel Core i7 5960X Wir testen Prozessoren seit einigen Monaten in vier Anwendungen, welche zum größten Teil auch daheim des öfteren Verwendung finden dürften:

• Komprimierung von rund 3 GiB gemischter Daten mit 7-Zip
• Digitale Fotoentwicklung und -bearbeitung vopn 30 Raw-Dateien mit Adobe Lightroom 5.3
• Video-Transcoding eines 50-mbps-Ultra-HD-Clips mit x264
• Raytracing mit Luxmark 2.0 (Sala-Szene)

Unser Testsystem setzt auf Windows 8.1 Update 1 und läuft, wie auch die vier Anwendungen, natürlich in der 64-Bit-Version.

*Effizienz bedeutet Leistung pro Watt - oder anderherum. Die Zahl sollte möglichst klein ausfallen, denn je geringer der Wert, desto weniger Strom benötigt das System für die gestellte Aufgabe (z.B. Watt pro MPix/Sek. in LR5 und x264, Watt pro MB/Sek. in 7-Zip, Angaben für den gesamten PC). Luxmark 2.0 hindert die Grafikkarte daran, in den Stromsparmodus zu gehen, sodass durch den nun viel zu hohen Gesamtverbrauch des Systems die prozentualen Unterschiede unrealistisch verringert werden. Da die Grafikkarte im Gegensatz zu den Spiele-Benchmarks nicht mitrechnet, sehen wir hier von der Bildung eines Effizienzwertes ab.

Der Stromverbrauch im Leerlauf liegt mit dem i7-5960X noch beinahe auf dem Niveau der Vorgänger-Plattform, weshalb wir hier nicht ausschließen können, dass ein UEFI-Bug das Erreichen der tiefsten Stromsparzustände verhindert oder der frühe Status unseres Testmusters Schuld trägt. Der zum Vergleich herangezogene i7-5820K arbeitete jedenfalls in unserem Test-Mainboard, einem Asus X99-Deluxe um 9 Watt sparsamer und erreichte 48 Watt im Vergleich zur 57 Watt beim i7-5960X - der 4960X benötigte auf der Vorgängerplattform auch nur 58 Watt. Im Vergleich mit den Mittelklasse-Systemen zum Beispiel auf Basis des Sockel 1150 oder AMDs FM2+ liegt das zum Teil mehr als doppelt so hoch.

Im Betrieb jedenfalls zeigt Haswell-E eine sehr gute Effizienz - der kleinere Sechskerner i7-5820K erreicht bei den Anwendungen gar den neuen (normierten) Spitzenwerte und stellt unsere neue Effizienz-Referenz und somit die 100-Prozent-Marke dar. Die Spiele-Krone, sowohl was Leistung als auch Effizienz betrifft, verbleibt beim i7-4790K, da Spiele in der Regel nicht so gut mit zusätzlichen Kernen skalieren und der absolute Verbrauch eine größere Rolle spielt. Genauere Werte finden Sie in unserer Print-Ausgabe 10/2014, welche ab Mittwoch den 3. September im Handel ist.

Intel Haswell-E: Core i7-5960X und i7-5820K (ES) im Test - Spiele-Benchmarks inklusive OC

Quelle: PC Games Hardware Einbaumarkierung beim Sockel 2011-v3 In unseren Spiele-Benchmarks zeigt sich überwiegend das erwartete Bild: Der Taktnachteil des i7-5960X ist zu groß, um mit seinem 3-bis-8-Core-Turbo von 3,3 GHz an den bei gleicher Last mit bis zu 3,7 GHz taktenden i7-4960X vorbeizuziehen. Die überlegene Vorstellung, welche der i7-5960X im Anwendungsteil unseres Benchmark-Parcours noch aufs Parkett legte, ist vorbei. In drei von sechs Spielen findet sich Intels neues Top-Modell für den Sockel 2011-v3 nur im oberen Mittelfeld unseres allerdings sehr stark besetzten Testfeldes. In Battlefield 4, Crysis 3 und F1 2013 kann der Achtkerner aber zeigen was in ihm steckt und sich (knapp) an die Spitze vor wechselnde Verfolger setzen. In Crysis 3 zieht gar der i7-5820K mit dem i7-4960X gleich - ein 350- gegen einen 900-Euro-Prozessor! Hier sind sowohl Kernskalierung als auch der Vorteil durch die neue Architektur ausreichend, um den niedrigen Takt vergessen zu machen.

Da die Sockel-2011-Modelle jedoch allesamt über freie Multiplikatoren verfügen und so geradezu zum Übertakten einladen, haben wir natürlich die Probe auf Exempel gemacht. Unser Muster des i7-5960X konnten wir für die Benchmarks stabil mit 4,2 GHz Takt für die iA-Cores unter Luftkühlung betreiben, mussten den Last-Level- oder L3-Cache allerdings um 200 MHz hinterherhinken lassen - bei 1,3 respektive 1,28 Votl. Ein anderes Exemplar des i7-5960X dagegen machte beim LLC bereits bei 3,9 GHz komplett zu - auch eine kurzfristig bis auf 1,35 Volt erhöhte Cache-Spannung änderte das nicht. Den Speicher betrieben wir in allen Übertaktungsfällen als DDR4-2667 mit 15-15-15-36, konnten aber dank der DDR4-Punkt-zu-Punkt-Verbindung auch bei vier Modulen noch 1T Command Rate fahren.

* Die enorme Skalierung in Starcraft 2, welche die Taktanhebung deutlich übertrifft, tritt auf AMD wie Intel reproduzierbar auf und wirkt besonders stark im Bereich ab 3,5 GHz - wir untersuchen derzeit das Phänomen, können aktuell aber noch keine belastbare Erklärung zur Ursache anbieten. Eine Theorie ist, dass die hohe Anzahl der im Spiel dargestellten und sowohl mit Physikberechnungen als auch Ragdoll-Animationen verfeinerten Einheiten eine Art selbstverstärkenden Pipeline-Stall auslösen könnte.

Wir haben uns für die vier mit OC getesteten Spiele bewusst gegen Battlefield 4 und Crysis 3 entschieden, da dies die grafisch aufwendigsten Spiele unseres Parcours sind und hier trotz der Geforce GTX 780 Ti, die in BF4 und C3 mit 1 GHz läuft, die Gefahr bestand, ins Grafiklimit zu laufen.

Intel Haswell-E: Core i7-5960X und i7-5820K (ES) im Test - DDR4 und Overclocking

Natürlich haben wir uns auch die OC-Eigenschaften der DDR4-Speichermodule und der zur Verfügung stehenden Kerne an sich angesehen. Zunächst werfen wir einen Blick auf die Spannungsskalierung und die entscheidende Frage: Wieviel Spannung braucht Haswell-E für welchen Takt?

Core i7-5960X - Spannungsskalierung von 1,05 bis 1,35 Volt:

Core i7-5820K - Spannungsskalierung von 1,05 bis 1,35 Volt:

Quelle: PC Games Hardware G.Skill F4-3000C15Q-16GRR System: Asus X99-Deluxe (UEFI 0503), Stromsparfunktionen deaktiviert, VRM-Einstellungen für OC optimiert, 16 GiByte DDR3-2133 (12-12-12-33 1T), Geforce GTX 780 Ti, Wasserkühlung mit Koolance CPU-380I und Alphacool Nexxxos Monsta 420, Arctic Cooling MX-4; Win 8.1U1 Pro, Core Temp v1.0 RC6

Wie die beiden obigen Tabellen zeigen, ist es mit einer leistungsfähigen Wasserkühlung möglich, sowohl den Core i7-5960X als auch den Core i7-5820K bei 1,35 Volt Kernspannung ans Limit zu übertakten und die Kühlreserven auszuschöpfen. So erzielen wir im Falle des Core i7-5820K Prime-95-stabile 4,5 GHz, der Achtkerner Core i7-5960X ermöglichte eine stabile Übertaktung auf 4.200 MHz. Mit Luftkühlung sind alltagstaugliche 4,2 bis 4,4 GHz (i7-5820K) beziehungsweise 3,9 bis 4,1 GHz (i7-5960X) sinnvolle Ziele. Die Multi-Threading-Rohleistung eines nicht übertakteten Core i7-5960X erreicht ein Core i7-5820K in Cinebench R15 übrigens bei rund 4,5 GHz.

Dank des von G.Skill zur Verfügung gestellten Kits F4-3000C15Q-16GRR waren wir in der Lage, einige Tests mit einem erhöhten RAM-Takt durchzuführen. Um DDR4-3000 nutzen zu können, ist die Nutzung des 125-MHz-Straps erforderlich. G.Skill empfiehlt die Nutzung dieser Einstellung bei Taktraten ab DDR4-2666. Diese Taktrate konnten wir allerdings auch noch mit dem 100-MHz-Strap erreichen. Das 41-prozentige Taktplus gegenüber DDR4-2133-RAM führt im Aida64-Speichertest immerhin zu einer 36-prozentigen Erhöhung der Kopierrate, 28 Prozent mehr Lesegeschwindigkeit und zu einer Verkürzung der Zugrifsszeit um 20 Prozent. Die von 7-Zip benötigte Komprimierungszeit reduziert sich dank des RAM-Overclockings von 125 auf 107 Sekunden, was einer Zeitersparnis um 14 Prozent entspricht. In F1 2013 und TES5: Skyrim ist der Vorteil durch schnellen Arbeitsspeicher mit 3 beziehungsweise 7 Prozent mehr Fps geringer. Selbst eine Dual-Channel-Konfiguration mit lediglich zwei Modulen fällt hier nicht zurück. Wichtig: Erst mit der kurz vor der Veröffentlichung dieses Tests bereitgestellten UEFI-Version 1601 für das Asus X99-Deluxe stimmt die Leistung im DDR4-3000-Betrieb. Wir empfehlen X99-Nutzern, regelmäßig nach neuen UEFI-Versionen Ausschau zu halten, da die Hersteller derzeit in relativ kurzen Abständen verbesserte BIOS-Dateien veröffentlichen.

System: Core i7-5960X, Asus X99-Deluxe (UEFI 1601), Geforce GTX 780 Ti; Win 8.1U1 Pro, Geforce 337.88 (WQHL), Aida64 v4.60.3120 Beta, Spiele-Benchmarks bei max. Details in 720p

Intel Haswell-E: Core i7-5960X und i7-5820K (ES) im Test: Fazit

Quelle: PC Games Hardware Haswell Extreme: Intel Core i7-5960X und i7-5820K (ES) im Test Der eigentliche Star der neuen Plattform könnte Intels i7-5820K sein. Sobald sich die Kosten für den benötigten, neuen Speichertyp normalisiert haben, ist mit dem 350-Euro-Sechskerner ein sehr energieeffizientes und dabei flottes System zusammenstellbar - zum Budget-Preis, wenn man Intels bisherige Sechskerner als Maßstab nimmt. Dank reichlich OC-Potenzial gibt aber auch der i7-5960X ein sehr überzeugendes Gesamtpaket ab, welches schon auf Werkseinstellungen besonders in Anwendungen überzeugen kann, aber erst mit erhöhtem Takt so richtig aufdreht. Sind mehrkernfähige Programme oder Spiele das Haupteinsatzgebiet, sollten Sie zudem bedenken, dass jede 100 MHz extra bei einem Achtkerner für mehr Zusatzleistung sorgen als bei einem Sechs- oder Vierkernmodell.

Lediglich der i7-5930K sitzt ein wenig zwischen allen Stühlen. Das sehr geringe Taktplus verblasst angesichts der OC-Eignung der Plattform und so bleibt als effektiver Unterschied zum i7-5820K die höhere Anzahl der PCI-Express-Lanes. Für rund 140 Euro kostet die besser Multi-GPU-Eignung jedoch einen ziemlich stolzen Aufpreis.

Zum absoluten Preisleistungstipp reicht es für den i7-5820K angesichts eines zwar nur rund halb so schnellen, aber dafür ein Viertel so teuren AMD FX-6300 für rund 85 Euro trotz aller Begeisterung jedoch nicht, doch würde es uns nicht überraschen, wenn durch seinen günstigen Preis die Ära der Sechskerner einen deutlichen Schub bekommt.

Wenn Sie sich für die Langzeitstabilität der Plattform interessieren, legen wir Ihnen den Artikel der Kollegen von golem.de ans Herz, die sich mit einem realen Cinema4D-Projekt und mehr als 14 Stunden Renderzeit an deren Analyse gemacht haben.

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Intel bringt die Haswell-Technik nun auch in seine High-End-Plattform mit dem Sockel 2011 - und der wird im selben Atemzug generalüberholt um nicht nur die neue Stromversorgung, sondern auch den für Haswell-Extreme nötigen DDR4-Speicher zu unterstützen. Wir machen den Test, was Core i7-5960X und i7-5820K in Spielen sowie Anwendungen leisten.

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