Athlon-Revival: APU-SoC Athlon 5350 mit aktueller Technik für den Sockel AM1 ausprobiert [Special der Woche]

Anmerkung: Dieser Artikel hatte die meisten Seitenaufrufe diese Woche. Aus diesem Grund veröffentlichen wir ihn heute erneut.

Bereits Mitte 2013 stellte AMD passend zur Computex-Messe die System-on-a-Chip-Modelle mit dem Codenamen Kabini vor - Anfang März 2014 kündigte man offiziell deren Adaption in ein gesockeltes Desktop-System an. Mit dem heutigen Tage fällt das Test-Embargo der bereits seit Mitte März im Handel verfügbaren Prozessoren. Wir haben ein Test-Kit von AMD erhalten, welches neben dem SoC-Topmodell Athlon 5350 das Mini-ITX-Board MSI AM1I und einen einzelnen DDR3-1600-Riegel aus der Radeon-Entertainment-Series (Single-Rank) enthielt.

Quelle: PC Games Hardware Return of the Athlon - als Kabini-SoC für den Sockel AM1

Hier ein kurzer Überblick über die vier derzeit verfügbaren Kabini-Modelle für den Sockel AM1.

Quelle: AMD Übersicht: AM1-SoCs im Vergleich Von einem (echten) Quadcore mit knapp über 2 GHz bis hinab zu einem 1,45 GHz schnellen Dualcore ist also alles dabei - preislich wirklich interessant sind jedoch nur die beiden mittleren Modelle, der Athlon 5150 und der Sempron 3850 - Vierkerner mit 1,6 respektive1,3 GHz. Das gilt umso mehr, als AMD für alle Modelle denselben TDP-Rahmen von 25 Watt angibt, die das Kühlkonzept wegschaffen muss.

AMD selbst sieht die SoCs als Einsteiger-Lösung, welche vornehmlich mit Intels Pentium- und Celeron-Modellen auf Basis der Baytrail-Familie konkurrieren sollen - deren kleinstes Modell in Form des Celeron N2820 haben wir bereits ausprobiert. Ernsthaftes Gaming oder auch 4k-Videowiedergabe gehören nicht zu den geplanten Einsatzbereichen. Aus diesen Gründen haben wir auch nicht unser übliches Benchmark-Arsenal in diesem Artikel in Stellung gebracht.

AM1-SoCs auf Kabini-Basis - Ein paar Details

Die System-on-a-Chip-Modelle sollen vor allem eines: Strom sparen, denn ihre Gene liegen im mobilen Bereich. Der Prozessorteil des mit dem Codenamen Kabini versehenen Chips basiert auf der Jaguar-Architektur. Diese arbeitet anders als die Desktop-Prozessoren der FX-Reihe und die neueren APUs nicht auf Modulbasis, sondern mit weitgehend autarken Prozessorkernen, die über jeweils eigene FPUs verfügen. Im Gegensatz zum Vorgänger "Bobcat" ist der SSE-Durchsatz nun doppelt so schnell und die SoCs verstehen sich auf den modernen AVX-Befehlssatz. Ein wichtiges Zugeständnis an den Stromspar-Aspekt sind die Level-2-Zwischenspeicher. Diese teilen sich jeweils zwei Prozessorkerne und sie werden auch nur mit halbem CPU-Takt betrieben, was den Datendurchsatz pro Takt verringert.

Die Grafik basiert auf der Graphics-Core-Next-Technik, verfügt aber noch nicht über True Audio oder erweiterte Compute-Queues. Zwei Compute-Units mit insgesamt 128 Shader-ALUs leisten die Rechenarbeit, unterstützt durch acht Textureinheiten und vier Raster-Endstufen. DirectX 11.1 wird unterstützt, ebenso die hauseigene Mantle-Schnittstelle und OpenCL 1.1 (später wahrscheinlich auch 2.0). Die Zusammenarbeit zwischen x86- und Grafikkernen verspricht zudem weitere Leistungssteigerungen, allerdings wird das derzeit nur von wenigen Programmen wirklich sinnvoll unterstützt.

Ein Flaschenhals insbesondere für die Grafikberechnungen ist die lediglich einkanalige Schnittstelle zum DDR3-1600-Speicher, deren 12,8 Gigabyte pro Sekunde sich die Grafik noch mit den Prozessorkernen teilen muss. Zum Vergleich: Eine herkömmliche, aktuelle APU aus dem Hause AMD verfügt über zwei DDR3-1866-Kanäle - ergo bis zu 29,8 Gigabyte pro Sekunde, die Spitzenmodelle gar über 38,4 GB/s.

AM1 - SoC jetzt upgrade-fähig

Als einen wesentlichen Vorteil der AM1-Plattform benennt AMD die modulare Bauweise. Diese ist PC-Käufern generell vertraut: Freie Wahl von CPU, RAM, Mainboard und Erweiterungskarten sowie des Massenspeichers. Insbesondere kleine Energiespar-PCs waren und sind in dieser Hinsicht oft stark eingeschränkt. Prozessoren werden fest auf Mainboards gelötet, der Käufer wird zu Speicher im SO-DIMM-Format genötigt oder kann lediglich Massenspeicher im M-SATA-Format montieren. Teilweise ist man sogar auf vorsintflutliche Anschlüsse wie USB 2.0 beschränkt. All das entfällt bei den neuen Athlon- und Sempron-Modellen: Bis zu zwei DIMM-Sockel nehmen herkömmliches DDR3-RAM auf, arbeiten aber in Doppelbestückung trotzdem nur im Single-Channel-Modus. Für schnelle externe Speicher stehen zwei USB-3.0-Ports sowie acht im USB-2.0-Standard zur Verfügung, Massenspeicher findet Anschluss über zwei SATA-Ports mit 6,0 GBit/s. Die Mainboards kommen im Mikro-ATX sowie Mini-ITX-Format in die Händlerregale und passen somit auch in das Gehäuse der Wahl.

Die neuen AM1-Athlons und -Semprons sind keine reinen CPUs oder APUs, sondern sogenannte Systems-on-a-Chip. Sie tragen im Gegensatz zu den bereits hochintegrierten APUs nicht nur den CPU- und GPU-Teil auf ihrem Silizium-Plättchen, sondern beherbergen ebenfalls die komplette In- und Output-Phalanx, welche bei klassischen CPUs und APUs in einem separaten Chip auf dem Mainboard verlötet werden. Die Boards können deshalb besonders klein und kostengünstig hergestellt werden. Dank der vier PCIe-2.0-Lanes des SoC können die Boards über einen Steckplatz für PCI-Express-Grafikkarten genau diese ebenfalls anbinden.

Quelle: AMD Überblick 2: Der Kabini-SoC im Blockdiagramm - inklusive umfangreicher Anschlussmöglichkeiten für die Peripherie.

AMDs AM1-Plattform im Preis-Check

Obwohl AMD die neuen Prozessoren ins Niedrigpreissegment verortet, muss sich das Spitzenmodell, der Athlon 5350, für derzeit knapp 50 Euro mit deutlich potenteren Alternativen, welche ebenfalls über integrierte Grafik verfügen, herumschlagen. Im gleichen, groben Preisbereich gibt es zum Beispiel einen Pentium G3220 oder 3420, die jedoch reine Zweikerner sind. Dasselbe trifft auf den Celeron G1820 zu, welcher für rund 30 Euro über die virtuelle Ladentheke geht und damit in Konkurrenz zu den restlichen AM1-CPUs steht. Für all diese Vergleiche gilt, dass die integrierte Grafik der AMD-Angebote denen der Intel-Modelle überlegen ist, bei den CPU-Kernen verhält es sich in der Regel umgekehrt.

Bei AMD selbst erhalten Sie für 50 Euro einen A6-6400K auf Richland-Basis (3,9 GHz Takt) und mit integrierter Radeon-HD-Grafik. Der in etwa vergleichbare, lediglich geringfügig niedriger taktende A6-5400K ist in unserem Test in Anwendungen auf Augenhöhe mit dem Athlon 5350, welcher den Taktnachteil durch seine vier "echten" Kerne ausgleichen kann. In Spielen zieht die APU dem SoC davon, nicht nur aufgrund von 50 Prozent mehr Ausführungseinheiten (hier gleicht die modernere Architektur der AM1-Modelle viel aus) sondern vor allem wegen der wesentlich höheren Speichertransferrate des zweikanaligen DDR3-1866-RAMs im Vergleich zur DDR3-1600-Einspurstraße der Kabini-SoCs.

Quelle: PC Games Hardware Die AM1-Plattform benötigt neue Kühler - zwei diagonal angeordnete Spreizdübel geben den nötigen Halt. Bei den Mainboards liegen Angebote mit AM1-Sockel im Bereich von knapp über 20 Euro, verfügen dabei über einen PEG-Steckplatz für separate Grafikkarten und 2 USB-3.0-Buchsen. Vergleichbare Platinen mit H81-Chip für den Sockel 1150 kosten mit knapp über 30 Euro rund 50 Prozent mehr, ebenso günstige FM2-Boards mit A55-Chip, aber ohne USB 3.0 oder SATA 6Gb/s - die bekommen Sie mit A75-Chip ab etwas über 40 Euro.

Der potenzielle Preisvorteil der AM1-Plattform entfaltet sich also am ehesten mit einem der günstigen SoC-Modelle im Bereich von 30 Euro, nicht aber mit dem uns für den Test zur Verfügung stehenden Top-Modell, dem Athlon 5350. Zudem sollten Sie im Zweifelsfalle zu den zurzeit exklusiv angebotenen Boxed-Versionen greifen. Grund: Durch den kleineren Sockel und die niedrigeren Kühlungsanforderungen müssten Sie zusätzlich noch in einen kompatiblen Kühler investieren, da die altbekannten AMD-Kühler hier nicht mehr passen. Der Sockel verfügt über keinen umgebenden Halterahmen, sondern lediglich zwei diagonal gegenüberliegende Bohrungen, in die der Boxed-Kühler über zwei Spreizdübel passt.

Athlon 5350 für Sockel AM1 - Leistung und Stromverbrauch

Quelle: AMD Von AMD ausgewählte Benchmarks zeigen Kabini gegenüber dem Baytrail-Pentium J2900weit in Front - bei diesen Tests dominiert die integrierte GCN-Grafik. Auf eine Flut harter, in Balkenform gegossener Benchmarkwerte wollen wir in diesem Artikel einstweilen verzichten. Interessenten einer stromsparenden 60-Euro-Plattform sollten sich im Klaren darüber sein, dass deren Performance nicht mit derjenigen einer wesentlich teureren, aus dem High-End-Bereich herunterskalierten Architektur - sei sie von AMD oder von Intel - mithalten kann. Als Eckdaten und kleine Einschätzungshilfe seien hier die im aktualisierten PCGH-APU-Index erreichten Punkte genannt.

AMDs erste APU-Generation Brazos in Form des E-350 wird insgesamt um Faktor 3 geschlagen, beinahe ebenso deutlich distanziert der Athlon 5350 Intels Celeron N2820 im NUC, wobei dieser im Vergleich zur Leistung immer noch etwas sparsamer arbeitet, aber auch auf ein speziell angepasstes Netzteil mit vermutlich entsprechend hohem Wirkungsgrad zurückgreifen kann. Aufseiten der hauseigenen Konkurrenz liegt AMDs A4-APU 5400K besonders bei den Spielen mit 60 Prozent Vorsprung vor dem Athlon 5350 in Front, beim produktiven Anwendungseinsatz jedoch sogar leicht zurück. Allerdings wird die höhere Spieleleistung, welche zu großen Teilen dem mehr als 2,3x so schnellen Speichertransfers (2x DDR3-1866 zu 1x DDR3-1600) geschuldet ist, mit einem wesentlich höheren Energieumsatz erkauft. Als Anhaltspunkt: In Skyrim mit 1.366 x 768 und niedrigen Details erreichen wir im Test die höchsten Fps-Raten und nötigen dem Athlon 5350 dafür rund 36 Watt ab, der A6-5600K braucht dafür mehr als das Doppelte an elektrischer Energie, ohne jedoch doppelt so schnell zu arbeiten. Im Leerlauf konnten wir eine Leistungsaufnahme von lediglich 17 Watt mit unserem Standard-Testnetzteil, einem Enermax Platimax mit 600 Watt, messen, AM2-APUs kommen auf circa 24 Watt, ebenso Intels aktuelle Haswell-Modelle. Mit einem angepassten Netzteil mit hoher Effizienz bei niedriger Leistungsabgabe kann dieser Wert sicherlich noch weiter sinken, worauf wir zugunsten der Vergleichbarkeit jedoch verzichteten. In unseren normalen Spiele-Tests lagen zumeist Leistungswerte von primärseitigen, also an der Steckdose gemessenen, 35 bis 38 Watt an, die 40er-Marke knackten wir nur (knapp) bei gleichzeitiger Höchstlast für CPU- und GPU-Kerne.

Bei der reinen Spieleleistung in 1080p und mittleren Details liegt Intels preislich grob vergleichbarer Pentium G3420 aufgrund des zweikanaligen Speicherinterfaces leicht in Front; der Vorsprung vergrößert sich deutlich, sobald die Grafiklast, etwa durch den Wechsel auf 1.366 x 768 Pixel und niedrige Details, verringert wird. Ein bereits georderter Celeron G1820 als Vergleichwertelieferant für den 30-Euro-Bereich erreichte uns ebenso wie ein Athlon 5150 oder Sempron 3850 nicht rechtzeitig für diesen Test.

Athlon 5350 für Sockel AM1 - Praxisleistung und Fazit

Quelle: PC Games Hardware Der Athlon 5350 (links) kommt mit einem wesentlich kleineren Substrat und damit Grundfläche auf dem Mainboard aus als beispielsweise die Kaveri-APU A10-7700K (rechts) In der Praxis werden jedoch die wenigsten Nutzer aktuelle, aufwendige Spiele auf einer solchen, als Stromspar- und Low-Cost-System konzipierten Plattform laufen lassen. Viel wichtiger ist die Performance im Alltag, bei der Medienwiedergabe und sogenannten Casual-Games.

Bei der alltäglichen Desktop-Arbeit inklusive des Surfens im Internet genügt die Performance des Athlon 5350 selbstverständlich. Auch die Wiedergabe von 1080p-Videomaterial mit hohen Bitraten von 28 Mbps stellte x86-Kerne, GCN-Grafik und die dedizierten Video-Schaltkreise vor keine Probleme. Material in Ultra-HD-Auflösung jedoch ließ sich im VLC-Player nicht flüssig wiedergeben. Das ist entsprechend der Erwartungen AMDs, die zwar einen 3.840 x 2.160 Pixel großen Desktop für die Kabini-SoCs vorsehen, bei der Medienwiedergabe aber zugunsten der Stromspar-Architektur volle 4k-Unterstützung hintan stellen.

Video-Streams aus dem Internet, zum Beispiel über den PCGH-Flowplayer oder Youtube, bewältigt der Athlon 5350 wesentlich besser als der von dahingehend kritisierte Celeron-N2820-NUC, der bereits bei 720p-Material unschön ruckelte. Das schafft der Athlon 5350 via Youtube noch problemlos, für 1080p-Clips fanden wir die HTML5-Wiedergabe nicht nur wegen der 30 anstelle von 25 Fps wesentlich geschmeidiger als über den standardmäßig aktiven Youtube-Flash-Player - den HTML5-Player können Sie übrigens über www.youtube.com/html5 für die meisten aktuellen Browser festlegen.

Insgesamt zeigt AMD mit den Desktop-Kabinis, speziell dem von uns ausprobierten Athlon 5350, ein erfreulich offenes, für diese Klasse auch performantes System, welches dem geneigten Bastler ein hohes Maß an Flexibilität bei niedrigen Kosten und geringem Stromverbrauch ermöglich. Dass ausgerechnet der zum Test bereitgestellte Athlon 5350 mit seinem Preis von knapp 50 Euro den Kostenvorteil etwas konterkariert, ist schade, aber wir versuchen möglichst bald einen AM1-SoC aus der 30-Euro-Klasse nachzureichen.

Weiteres zum Thema AM1-Plattform und Desktop-Kabini finden Sie auch in der kommenden PCGH-Ausgabe 06/2014 (ab dem 7. Mai).

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AMD belebt die bekannte und beliebte Marke "Athlon" wieder. Mit hochintegrierten Kombiprozessoren auf Kabini-Basis will man für die neu geschaffene Sockel-AM1-Plattform das Niedrigpreis-Segment neu erobern, in welchem besonders in den Wachstumsmärkten der Schwellenländer bislang "PC-ähnliche" Geräte dominieren. Wir schauen uns an, was Sie vom Athlon 5350-Topmodell erwarten können.

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