Ivy Bridge im Test: Leistungsaufnahme (CPU) und Overclocking

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Mit dem Test von Ivy Bridge fühlt PC Games Hardware der dritten-Generation der Core-Prozessoren auf das Die: Was leisten der Core i7-3770K und der Core i5-3570K, wie sparsam sind die im 22-Nanometer-Verfahren gefertigten Chips? Zudem untersuchen wir die Leistung, Bildqualität sowie Kompatibilität der integrierten HD Graphics 4000 und HD Graphics 2500 mit DX11-Fähigkeit.

Ivy Bridge im Test: Leistungsaufnahme (CPU)
Das neue Testsystem vertraut auf eine Asus Geforce GT 430, welche die komplette Leistungsaufnahme aller Plattformen um nur 7 Watt erhöht. Um möglichst gute Werte zu erzielen, kombinieren wir jede CPU-Generation mit dem laut unseren Tests sparsamsten ATX-Board für den jeweiligen Sockel; selbstverständlich mit aktuellem BIOS und aktivierten Stromsparmodi.

Mit nur 77 statt wie bisher 95 Watt TDP erwarteten viele Spieler drastisch sparsamere System, Intel jedoch reduzierte das Budget beim CPU-Part nur zaghaft und investierte viel in die Grafikeinheit. Dennoch erweisen sich der Core i7-3770K und der Core i5-3570K als äußerst effizient: Das Sockel 1155-Flaggschiff braucht unter Last nur 105 Watt, der Core i5-3570K erweist sich mit 92 Watt als sehr sparsam. AMD hat in dieser Disziplin rein gar nichts zu lachen, der FX-8150 verbrät mit 194 Watt mal eben das Doppelte und ist obendrein meist noch klar langsamer.

Im Test zeigte sich allerdings, dass der Core i7-3770K laut Tools und ausgelesener Lüfterdrehzahl wärmer (5 bis 15 °C) wird als der Core i7-2700K. Die Gründe hierfür sind vielfältig: So ist zwar die Verlustleistung/TDP absolut geringer, durch das kleinere Die wird aber punktuell mehr Wärme abgeben - unter diesem Betrachtungswinkel tut Intel gut daran, den bisherigen 95-Watt-Kühler weiter zu verwenden. Zudem waren die Sandy Bridges noch sauber mit dem Heatspreader verlötet, was den Wärmeübergang erleichtert. Bei Ivy Bridge spart sich dies Intel nach aktuellem Stand der Dinge, dadurch entsteht eine Art Hitzestau unter dem IHS, der Kühler kann dagegen nichts tun.

Gesucht

Ivy Bridge im Test: Overclocking
Das Wichtigste vorweg: Auch bei Ivy Bridge ist es wie bei Sandy-Bridge-Systemen für gute Overclocking-Ergebnisse zwingend erforderlich, zu einer CPU aus der K-Reihe zu greifen, da sich der Referenztakt nur geringfügig anheben lässt. Lediglich bei den Modellen i7-3770K und i5-3570K lässt sich der Multiplikator bis 63 steigern (Sandy Bridge: max. Multiplikator 59).

In der Vergangenheit haben sich Änderungen der Fertigungsstruktur oft auf das Overclocking-Potenzial ausgewirkt. Noch vor dem Launch zeigten zahlreiche Extrem-Übertakter, dass sich Ivy Bridge auf deutlich höhere Taktraten als Sandy Bridge übertakten lässt: Statt maximal 6 sind nun im besten Fall rund 7 GHz möglich. Das zusätzliche Gigahertz ist aber nicht nur der 22-nm-Technik zu verdanken, sondern auch dem höheren Maximalmultiplikator. Viele Rekordjäger berichteten auch, dass sich Ivy Bridge problemloser bei sehr niedrigen Temperaturen betreiben lässt.

Gute Extremkühlungseigenschaften sind allerdings keine Garantie für tolle OC-Ergebnisse mit einer Luftkühlung. Für aussagekräftige Tuning-Werte verwenden wir daher einen Thermalright Silver Arrow SB-E, einem der leistungsfähigsten Luftkühler am Markt. Bei 1,1 Volt Kernspannung lassen sich beide Chips auf etwas über 4 GHz übertakten: Der i7- 3770K läuft mit 4,2 GHz fehlerfrei, der i5-3570K ist bei 4,1 GHz am Limit. Diese OC-Werte sollten sich selbst mit sehr einfachen Kühlkörpern erzielen lassen: Der Silver Arrow SB-E hat noch große Reserven und hält die Chips unter Last bei etwa 50 °C. Auch bei 1,2 Volt erweist sich der i7-3770K erneut als etwas bessere Overclocking-CPU und lässt sich mit 4,4 GHz um 100 MHz weiter übertakten als unser Core-i5-Testmuster. Beim Sprung von 1,10 auf 1,20 Volt steigen die Kerntemperaturen bei beiden Chips um rund 11 °C an, liegen aber mit etwa 60 °C im unbedenklichen Bereich.

Im letzten Schritt muten wir beiden Chips 1,3 Volt zu. Diese Spannung liegt nicht nur rund 20 Prozent über den Standardwerten, sondern sorgt auch für die größten Temperaturunterschiede zwischen den Chips: Während der i5-3570K rund 65 °C unter Last erreicht, erwärmen sich die Kerne des i7-3770K auf rund 74 °C. Die Leistungsaufnahme unter Prime 95 überschreitet beim auf 4,5 GHz übertakteten i7-Setup 200 Watt! Beachten Sie hierbei, dass wir im UEFI-Menü kompromisslos auf Overclocking ausgelegte Einstellungen ausgewählt haben, die die Leistungsaufnahme deutlich erhöhen, beispielsweise höhere PWM-Frequenzen der Spannungsversorgung. In der Print-Ausgabe werfen wir zusätzlich einen Blick auf die Undervolting-Fähigkeiten und prüfen, auf welche Frequenz ein i5-3570K übertaktet werden muss, um einem mit SMT ausgestatteten i7-3770K Paroli bieten zu können - so können Sie rund 100 Euro sparen!

Overclocking-Potenzial des Core i7-3770K:

Kernspannung im UEFI-Menü (Asus Sabertooth Z77, UEFI 0906) 1,100 Volt 1,200 Volt 1,300 Volt
Kernspannung im Leerlauf/unter Last (CPU-Z) 1,096/1,088 Volt 1,200/1,184 Volt 1,296/1,280 Volt
Leistungsaufnahme des Gesamtsystems im Leerlauf/in Cinebench R11.5 64 Bit/in Prime 95 100/147/159 Watt 106/167/178 Watt 112/187/203 Watt
Gemittelte, normierte Kerntemperatur im Leerlauf/in Prime 95 28,1/52,7 °C 29,3/63,3 °C 30,3/73,8 °C
Stabiler Maximaltakt in Cinebench R11.5, ausgetestet in 100-MHz-Schritten 4.200 MHz 4.400 MHz 4.600 MHz
Punkte im Cinebench R11.5 64 Bit (x-CPU) bei Maximaltakt 8,42 Punkte 8,83 Punkte 9,26 Punkte
Stabiler Maximaltakt in Prime 95 (Blend), ausgetestet in 100-MHz-Schritten 4.200 MHz 4.400 MHz 4.500 MHz

Overclocking-Potenzial des Core i5-3570K:

Kernspannung im UEFI-Menü (Asus Sabertooth Z77, UEFI 0906) 1,100 Volt 1,200 Volt 1,300 Volt
Kernspannung im Leerlauf/unter Last (CPU-Z) 1,096/1,088 Volt 1,200/1,192 Volt 1,296/1,288 Volt
Leistungsaufnahme des Gesamtsystems im Leerlauf/in Cinebench R11.5 64 Bit/in Prime 95 96/131/143 Watt 98/143/157 Watt 100/158/172 Watt
Gemittelte, normierte Kerntemperatur im Leerlauf/in Prime 95 26,7/45,7 °C 27,1/56,6 °C 27,6/64,9 °C
Stabiler Maximaltakt in Cinebench R11.5, ausgetestet in 100-MHz-Schritten 4.100 MHz 4.300 MHz 4.500 MHz
Punkte im Cinebench R11.5 64 Bit (x-CPU) bei Maximaltakt 6,73 Punkte 7,05 Punkte 7,35 Punkte
Stabiler Maximaltakt in Prime 95 (Blend), ausgetestet in 100-MHz-Schritten 4.100 MHz 4.300 MHz 4.500 MHz

Offiziell ist Ivy Bridge nur für DDR-1600 freigegeben, dank zusätzlicher RAM-Teiler sind aber auch höhere Taktraten kein Problem. Teiler für DDR3-2600/2667 und ähnliche Taktraten lassen sich bei vielen Z77-Boards einstellen. Schneller Arbeitsspeicher zahlt sich primär dann aus, wenn die CPU übertaktet läuft: Einerseits benötigt der Prozessor durch die höhere Rechengeschwindigkeit rascher neue Daten, andererseits wird durch Kern-OC auch der RAM-Controller beschleunigt. Benchmark-Ergebnisse mit und ohne RAM- und Kern-OC, die diese Aussage untermauern, finden Sie in der kommenden PCGH-Ausgabe 06/2012.

Ivy Bridge und Overclocking Ivy Bridge und Overclocking

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  1. Seite 1 Ivy Bridge im Test: Einleitung, Modelle und Chipsätze (PCHs)
  2. Seite 2 Ivy Bridge im Test: Architektur-Details, IPC und Turbo
  3. Seite 3 Ivy Bridge im Test: Spiele- und Anwendungsleistung (CPU)
  4. Seite 4 Ivy Bridge im Test: iGPU-Spiele-Benchmarks (HD 4000 + HD 2500) und Bildqualität
  5. Seite 5 Ivy Bridge im Test: Leistungsaufnahme (CPU) und Overclocking
  6. Seite 6 Ivy Bridge im Test: Zusammenfassung und Fazit
  7. Seite 7 Ivy Bridge im Test: Testsystem, Benchmarks und Treiber
    • Kommentare (406)

      Zur Diskussion im Forum
      • Von Lucky Stefan Schraubenverwechsler(in)
        Hy hab den Artikel im Heft gelesen und da das meiste meinen Overclock Vorstellungen entspricht will ich das meiste für mein System übernehmen nur kann ich dem Heft nicht entnehmen welchen Arbeitsspeicher genau ihr verwendet habt, es gibt zwar ein tolles Bild wo man sehen kann auf was der RAM overclocked wurde (RAM: Kern-OC erhöht den Speicherdurchsatz) aber keine Info welchen Ram genau verwendet wurde, zumindest konnte ich nichts im Heft und auf der HP finden. Hab Angst wen die RAMs zu hoch sind das der CPU-Kühler Probleme macht jetzt würde ich gerne wissen welcher RAM verwendet wurde bzw. die Höhe davon.

        Meine jetzige Vorstellung vom System:
        Intel Core i5 3570K
        ASRock Z77 EXTREME4
        Thermalright Therma Silver Arrow SB-E

        Und bei dem RAM bin ich mir noch nicht sicher welche Höhe mit dem CPU-Lüfter zusammen paßt, aber wen es sich ausgeht würd ich gerne G.Skill Sniper 2x4GB DDR3-1866 CL9 (F3-14900CL9D-8GBSR) nehmen da ich die stabil auf die 2133MHz bekomme.

        mfg Stefan
      • Von Lucky Stefan Schraubenverwechsler(in)
        Hy hab den Artikel im Heft gelesen und da das meiste meinen Overclock Vorstellungen entspricht will ich das meiste für mein System übernehmen nur kann ich dem Heft nicht entnehmen welchen Arbeitsspeicher genau ihr verwendet habt, es gibt zwar ein tolles Bild wo man sehen kann auf was der RAM overclocked wurde (RAM: Kern-OC erhöht den Speicherdurchsatz) aber keine Info welchen Ram genau verwendet wurde, zumindest konnte ich nichts im Heft und auf der HP finden. Hab Angst wen die RAMs zu hoch sind das der CPU-Kühler Probleme macht jetzt würde ich gerne wissen welcher RAM verwendet wurde bzw. die Höhe davon.

        Meine jetzige Vorstellung vom System:
        Intel Core i5 3570K
        ASRock Z77 EXTREME4
        Thermalright Therma Silver Arrow SB-E

        Und bei dem RAM bin ich mir noch nicht sicher welche Höhe mit dem CPU-Lüfter zusammen paßt, aber wen es sich ausgeht würd ich gerne G.Skill Sniper 2x4GB DDR3-1866 CL9 (F3-14900CL9D-8GBSR) nehmen da ich die stabil auf die 2133MHz bekomme.

        mfg Stefan
      • Von steinschock Volt-Modder(in)
        Weniger OC

        Ivy reagiert sehr extrem auf Vcore erhöhung.

        Momentan geht man davon aus das das Problem die kleine Die-Fläche ist.
        Auch wenn die Verlustleistung gesunken ist,
        ist die Fläche zum abführen der Energie/Wärme noch weiter gesunken.

        Zudem rücken die Transistoren immer weiter zusammen wodurch Hotspots entstehen.

        Oder der stock Vcore ist aus technischen gründen noch zu hoch,
        oder wir haben den Punkt erreicht wo neue Materialen zur wärmeabfuhr (Nano-röhrchen o.ä) gebraucht werden.

        Da das E0 stepping nicht so empfindlich war kann es auch sein das es mit einem neuen Stepping wieder besser wird.
        Falls noch eins kommt,
        gerüchteweise soll es kommen.

        Also nichts genaues weiß man nicht
      • Von yonaz PC-Selbstbauer(in)
        Achso, und warum sonst werden die Temperaturen so hoch?

        Was hat man denn durch eine hohe Temperatur für Nachteile?
      • Von steinschock Volt-Modder(in)
        Das hat sich nicht bestätigt, die Probleme treten auch ohne Heatspreader + Paste auf.
      • Von yonaz PC-Selbstbauer(in)
        Intel hat ja bei Ivy Bridge jetzt irgendwelche Kühlpaste (oder so ähnlich?) mit in den Prozessor gesteckt, weshalb IB wärmer wird als SB. Warum haben sie das gemacht, Hitze ist doch generell erstmal negativ, oder?
      Direkt zum Diskussionsende
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