Haswell im Test: Core i7-4770K, Core i5-4670K und Core i5-4570

Anmerkung: Dieser Artikel hat im Juni 2013 die meisten Seitenaufrufe bei unseren Usern gehabt und war entsprechend extrem populär. Aus diesem Grund veröffentlichen wir ihn heute erneut - vielleicht finden Sie den Artikel ja heute ebenfalls spannend.

Quelle: PC Games Hardware Test Haswell 4770K Wie bereits im letzten Jahr nutzt Intel die Zeit vor der Computex zur Veröffentlichung einer neuen Generation von Mikroprozessoren. Nach Sandy Bridge und Ivy Bridge steht für 2013 die Haswell-Familie auf dem Plan. Getreu dem Tick-Tock-Prinzip kommt wie beim Vorgänger die 22-Nanometer-Fertigung zum Einsatz (jedoch in verbesserter Form) und Intel hat an der Architektur die größten Veränderungen seit dem Core 2 vorgenommen, obendrein ist ein neuer Sockel nötig. Im Test zeigen der Core i7-4770K, der Core i5-4670K und der Core i5-4570 ob die neue Shark-Bay-Plattform gelungen ist. Der 4570 wurde uns hierfür freundlicherweise von Jacob-Elektronik zur Verfügung gestellt.

Vorab: In der kommenden PCGH 07/2013 finden Sie einen 27 Seiten langen Test zu Haswell mit wesentlich mehr Infos, als wir hier darstellen können.

Haswell im Test: Architektur und Desktop-Plattform

Die neue Architektur enstand bei Intels Design-Team in den USA, als Basis hierfür diente die IVB-Technik aus den israelischen Laboren. Die Anzahl der (Layout-)Transistoren steigt von 1,4 auf 1,6 Milliarden - bei wie gehabt maximal vier Kernen sowie der der größten (Desktop-)Grafikeinheit. CPU-seitig orientierte sich Intel am Nehalem-Design und entkoppelte den LLC (Last Level Cache) samt Ringbus von den CPU-Kernen und der GPU, statt nur letzterer eine eigene Taktdomäne zu spendieren (bei Ivy Bridge sorgte ein dezierter L3-Cache für die GPU dafür, dass diese nicht so oft den Ringbus ansprechen musste). Dies erlaubt feinere Frequenz-Abstufungen bei Teillast, wenngleich die Latenz des LLC etwas steigt. Der Speichertakt bleibt bei DDR3-1600.

Das Frontend samt µOp-Cache bleibt praktisch unangetastet, dafür erhöhte Intel erstmals seit dem Core 2 die Anzahl der vorgelagerten Dispatch-Ports pro jedem CPU-Kern von sechs auf acht. An die beiden neuen Ports schließen eine weitere Integer-ALU (Arithmetic Logic Unit) sowie eine zusätzliche AGU (Address Generation Unit) an, abgerundet wird das Paket durch eine Sprungeinheit - alles in Allem sollen die Ports so möglichst gut ausgelastet und die Leistung bei Multithreading, gerade mit SMT, gesteigert werden. Im Gleitkomma-Bereich sorgen FMA3 und AVX2 für theoretisch doppelte Rechenleistung (32 SP-FLOPS pro Takt), sofern die Software dies unterstützt - AIDA Extreme v3.0 sieht hier gut zwei Drittel mehr Performance.

Damit dies möglich wird, hat Intel die Cache-Bandbreiten von L1 und L2 verdoppelt, viele Buffer erweitert sowie einige Verschlüsselungsalgorithmen beschleunigt. Frische Energiesparmodi wie C7 und flottere Wechsel zwischen den P-States, ältere Netzteile haben hier Probleme, da sie minimal 0,05 Ampere anliefern müssen. In der Praxis ist der C7 aber bei allen uns vorliegenden Boards deaktiviert, was den Verbrauch im Leerlauf um etwa fünf Watt erhöht und den höchsten Turbo verhindert, dafür stürzt das System nicht ab. Jedoch unterstützen nahe alle halbwegs aktuellen Netzteile die neuen Energiesparmodi. Dies bedeutet nicht, dass es keine Probleme gibt: Unser Enermax Platimax 600W gab sich willig, bei Golem strauchelte das Be Quiet P9.

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Haswell (4C, GT2) Ivy Bridge (4C, GT2)

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Bei der Grafikeinheit stehen intern die Ausbaustufen GT1, GT2 und GT3 bereit - alias HD Graphics über HD Graphics 4600 bis Iris Pro Graphics 5200. Die GT2 bietet 20 Execution Units (EUs) und somit vier mehr als die GT2 von Ivy Bridge, hinzu kommen Architektur-Verbesserungen im Bereich TMUs, Quicksync etc. Die GT3 bringt es auf gleich 40 EUs, im Falle der Iris Pro stehen zudem 128 MiByte dicht gepackter Embedded-DRAM für iGPU wie CPU zur Verfügung, die per Ringbus parallel zugreifen (Instant Access) können. Feature-seitig bietet Haswell DX11.1, Open CL 4.0 und Open CL 1.2 - ist also in Sachen APIs fast auf dem Stand von AMD (OpenGL 4.3 bei HD 7790).

Quelle: Intel Z87-Blockdiagramm Die neuen Platform Controller Hubs (PCHs) der 8er Serie werden erstmals im 32- statt im 65-Nanometer-Verfahren gefertigt (nur 4,1 Watt TDP) und bringen mehr SATA-6GB/s- sowie weitere USB-3.0-Ports mit sich. Alle PCHs die derzeit im Handel ankommen, werden im C1-Stepping ausgeliefert und beherrbergen einen Bug: Bestimmte USB-3.0-Controller in einigen wenigen Sticks sorgen an einem USB-3.0-Port eines C1-PCHs dafür, dass der Stick nach dem Aufwachen aus dem S3-Stanby neu initialisiert wird. Manche Programme wie der Adobe Reader zeigen in diesem Fall ein weißes PDF an, sofern dieses vor dem S3 auf dem Stick geöffnet wurde. Word hingegen stört sich an dem Bug nicht, ein Datenverlust tritt laut Intel in keinem Fall ein. Einige Board-Hersteller umgehen den Bug durch einen zusätzlichen Switch.

Haswell setzt den neuen LGA 1150 voraus, alle bisherigen Sockel sind inkompatibel. Dies liegt an den FIVR (Fully Integrated Voltage Regulators), da Intel die Spannungsregler ins Die hat wandern lassen - auf dem Package sitzen daher einige Kondensatoren. Die Mainboards müssen nur noch eine VDDQ für den Speicher-Controller und die VCCIN generieren, aus letzterer leiten die FIVR dann die Spannungen für die Kerne, die Grafik, den Ringbus sowie den System Agent ab. In letzterem sitzen nunmehr auch die digitalen Ausgänge der GPU (statt im PCH).

Haswell im Test: Modellpalette und Spezifikationen

Im Desktop-Segment treten alle Modelle mit der HD Graphics 4600 an, einzig beim Takt gibt es Unterschiede. Eine Ausnahme sind die R-Versionen, welche jedoch nicht für den LGA 1150 erscheinen, sondern nur mit verlötetem BGA-Package angeboten werden, etwa im AIO-Segment (All in One). Hinsichtlich Kernanzahl, Caches oder Taktfrequenzen stagniert Haswell auf dem Niveau der Vorgänger. So rechnet der Core i7-4770K mit 3,5 über 3,7 bis 3,9 GHz - Basistakt, Turbo auf allen Kernen, Turbo auf einem Rechenherz. Die Listenpreise liegen leicht über der letzten Generation, es ist daher anzunehmen, dass die CPUs auch im Handel leicht teurer werden.

* Nicht für Sockel LGA 1150, sondern nur verlötetet für BGA
** Von Intel bisher nicht offiziell bestätigt

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Kurz vor der Computex lässt Intel die neue Haswell-Generation von der Leine. Im Test müssen sich die Modelle Core i7-4770K, Core i5-4670K und Core i5-4570 hinsichtlich Leistung, Stromverbrauch, Effizienz sowie Overclocking beweisen.

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1. Seite 1 Haswell im Test: Architektur, Specs
2. Seite 2 Haswell im Test: Benchmarks, Fazit
3. Seite 3 Haswell im Test: Testsystem, Benchmarks und Treiber