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AMD Trinity: CPU-Part des A8-5600K im Test

Wenn man sich in letzter Zeit die Umsatzprognosen oder auch den Aktienkurs von AMD anschaut dürfte klar sein: Es sieht nicht gerade rosig aus. Während das Grafikkartengeschäft relativ stabil läuft, unter anderem Dank mehrerer Monate Vorsprung vor Nvidias aktueller Generation, dürfte man AMDs FX-Prozessoren auf Basis der Bulldozer-Architektur wohl guten Gewissens als Flop bezeichnen. Je nach Anwendung konnte man mehr oder weniger mit Intel konkurrieren, in den meisten Fällen lag man aber doch ein gutes Stück abseits davon und hatte gleichzeitig eine höhere Leistungsaufnahme vorzuweisen.

AMD Trinity Opener

Nach dem Trend der letzten Monate und fast auch Jahre, die Grafikeinheit direkt in den Prozessor anstatt in den Chipsatz zu integrieren, hat AMD allerdings mit den APUs (Accelerated Processing Units) der C-, E- und A-Serie durchaus ein paar spannende Produkte geschaffen. Durch die für die Größe der Chips durchaus potente Grafikeinheit waren sie vor allem für kompakte Systeme prädestiniert, früher oder später war es aber logischerweise auch hier an der Zeit die dazugehörige CPU-Architektur zu ändern. Und so kommt es, dass hier die überarbeitete "Bulldozer"-Architektur in Form von Piledriver Einzug hält.

Die Folge ist, dass eine der neuen "Trinity" APUs auf unserem Schreibtisch gelandet ist und auf einen Test wartet. Wenn wir an den Film "Matrix" denken, bei dem Trinity dem Auserwählten zur Seite stand, keimen bei uns diverse Hoffnungen, dass man besser abschneidet als die FX-Prozessoren im letzten Jahr, doch das wird sich zeigen. Bedingt durch die neue Architektur bekommen wir auch eine Reihe neuer Features, die bitter nötig sind in der heutigen Zeit, und auch eine überarbeitete Grafikeinheit, dazu aber in einem anderen Review mehr.

Wir wollen uns also heute vor allem auf die reine CPU-Leistung der neuen A-Serien Prozessoren beschränken und schauen, was sich geändert hat und ob sich ein Umstieg lohnt. Zuvor geht natürlich wie immer ein Dank an AMD, die uns einen A8-5600K als Testmuster bereitgestellt haben.

Schon lange Zeit im Voraus war klar geworden, dass die neuen Trinity APUs einen neuen Sockel benötigen. In klassischer AMD Nomenklatur ist der Nachfolger des Sockel FM1 bei Llano nun also als Sockel FM2 betitelt. Um ein versehentliches Vertauschen der beiden Sockel auszuschließen hat man bei FM2 die Anzahl der Pins um ein Stück auf 904 gesenkt und auch die Anordnung der restlichen dezent geändert. Aussagen von AMD zufolge war der neue Sockel nötig um Features wie die Eyefinity-Unterstützung oder auch die für die "Piledriver"-Architektur etwas abgewandelte Stromversorgung unterbringen zu können.

Die Befestigung erfolgt wie gewohnt über einen Hebel an der Seite. Ein wirklicher Vorteil besteht also nicht, vielmehr war der Wechsel ein notwendiges Übel. Ein kleiner Hoffnungsschimmer besteht allerdings, denn der Nachfolger in Form von "Kaveri" soll im Jahr 2013 auf den gleichen Sockel setzen, sodass unter der Voraussetzung eines BIOS-Updates die vorhandenen Mainboards weiterverwendet werden können.

In Sachen Chipsätze ist AMD offensichtlich in letzter Zeit etwas "lahm" geworden, was sich auch hier daran zeigt, dass man mit dem A55 und A75 weiterhin die vom Sockel FM1 bekannten Chipsätze unterstützt. Das freut natürlich die Board-Hersteller, die ihre Lager weiter leeren können und nicht gezwungen sind neue Chips zu kaufen. Aber wieso auch nicht, denn mit USB 3.0 und SATA 6 GBit/s unterstützt man bereits die aktuell wohl wichtigsten Schnittstellen.

So ganz war es das allerdings auch noch nicht, denn wie wir bereits zur Computex im Juni erfahren haben findet mit dem A85X ein neuer Chipsatz den Weg auf den Markt. Dieser basiert wohl auf der Grundlage, dass die neuen APUs etwas leistungsfähiger geworden sind und bietet erstmals CrossFire-Unterstützung für den Betrieb von zwei Grafikkarten im System, wenn auch nur mit 2x 8 PCI Express 2.0 Lanes. Zusätzlich hat man die SATA Schnittstellen auf acht Stück angehoben, um ohne einen zusätzlichen Controller noch mehr Festplatten anbinden zu können und unterstützt zusätzlich RAID 5. Der restliche Umfang des "Hudson-D4" deckt sich großteils mit dem A75 und umfasst HD Audio, vier PCIe x1 Lanes und weitere Kleinigkeiten. Hier also nochmal alle Daten zusammengefasst:

AMD A55
AMD A75 AMD A85X
Sockel
FM1 / FM2
FM1 / FM2
FM2
Prozessoren
Llano / Trinity
Llano / Trinity Trinity
PCI Express 2.0
x16
x16
x16 bzw. x8/x8
SATA Ports
6x 3 GBit/s
6x 6 GBit/s
8x 6 GBit/s
USB Ports (3.0 / 2.0)
0 / 14
4 / 10
4 / 10

Auch wenn nun also die Möglichkeit besteht sind die Mainboards mit lediglich 2x 8 PCI Express 2.0 Lanes nicht unbedingt prädestiniert dafür, vermutlich wird bei aktuellen oder zukünftigen High-End-Karten die Bandbreite etwas eingeschränkt. Aber genau genommen sind die APUs auch nicht für solche Gespanne gedacht. Im Gegensatz zu dem Trend bei Sandy Bridge-E und den X79 Platinen setzen hier auch weiterhin die meisten Hersteller zumindest auf eine PS/2 Combo-Buchse für ältere Tastaturen, da viele User scheinbar nicht darauf verzichten wollen.

Während Llano zuvor noch auf die über Jahre optimierten "Stars"-Kerne setzte kommt nun also die von den ebenfalls neuen "Vishera"-Prozessoren bekannte "Piledriver"-Architektur zum Einsatz. So kommt es auch, dass sich der Aufbau des sogenannten Dies grundlegend verändert hat. So sind hier keine vier einzelnen Kerne vorhanden, sondern lediglich zwei Piledriver "Module", die wiederum zwei (nicht ganz vollwertige) Kerne beherbergen, sodass wir im Endeffekt doch auf einen Quad-Core-Prozessor kommen. Beide Module besitzen einen eigenen L2-Cache von bis zu 2 MB pro Modul, auf einen übergreifenden L3-Cache wurde verzichtet. Die "Northern Islands"-Grafik macht nach wie vor gut die Hälfte des Chips aus. Insgesamt kommen wir so auf ca. 1,3 Mrd. Transistoren bei einer Fläche von 246 mm², gefertigt im 32 Nanometer Prozess. Zum Vergleich: Die Llano-Prozessoren besitzen laut den letzten Informationen ca. 1,178 Mrd. Transistoren bei einer Fläche von 228 mm².

Interessant wird Trinity auch durch die neuen gebotenen Befehlssätze, in dieser Hinsicht konnten weder Llano noch die beliebten Phenom II Prozessoren punkten. Dazu gehören neben den mathematischen Erweiterungen FMA3 / FMA4 auch die Advanced Vector Extensions (AVX), der Advanced Encryption Standard (AES) für schnelleres Verschlüsseln und die Extended Operations (XOP), die bereits mit Bulldozer eingeführt wurden. Gleichzeitig wurden im Vergleich zu Bulldozer die Sprungvorhersage und der Cache verbessert, um die Leistung zu erhöhen.

Bereits im Vorfeld wurden zur CeBIT auch die Neuerungen in Form des AMD HD Media Accelerator vorgestellt. Dieser beinhaltet Dinge wie "AMD Picture Perfect" für kontrastreiche und farbenfrohe Bilder, "AMD Quick Stream" zum schnelleren Laden von YouTube-Videos o.ä., "AMD Steady Video" zur Bildstabilisierung bei wackeligen Videos und natürlich unterstützt man auch die GPU-basierte En- und Dekodierung von Videos, um die CPU zu entlasten. Gleichzeitig unterstützt man mit DisplayPort 1.2 und AMD Eyefinity für 3+1 Monitore auch aktuelle Ausgabetechnologien.

Zum Abschluss wollen wir noch auf leistungsbezogene Features eingehen. Ähnlich wie Intels Extreme Memory Profile (XMP) bekommt Trinity Unterstützung für das Pendant in Form des AMD Memory Profile, was automatisch die Taktrate auf die möglichen 1.866 MHz setzen sollte. Gleichzeitig integriert man mit Turbo Core 3.0 wieder mal einen bidirektionalen Turbo, der den Prozessor je nach Spielraum in der Abwärme (TDP) hochtaktet. Im Gegensatz zu den FX-Prozessoren geht man hier allerdings auch auf die Grafikeinheit ein, soll heißen, dass mehr "Luft" vorhanden ist, wenn die Grafik ruht, als wenn man sich in einem Spiel befindet. Gleichzeitig können solche Einstellungen auch über die aktuelle Version von AMDs OverDrive vorgenommen werden.

Im Rahmen unseres Tests bekamen wir von AMD einen A8-5600K bereitgestellt, der mit der Einführung der neuen A10-Familie nicht die Speerspitze darstellt, aber doch eher in der oberen Liga spielt. Offensichtlich handelt es sich dabei auch nicht um ein Engineering Sample sondern ein finales Produkt, wie es auch im Handel erhältlich ist. Der Basistakt der APU liegt bei 3,6 GHz, Dank Turbo Core 3.0 kann dieser Wert unter Last auf bis zu 3,9 GHz angehoben werden. Das sogenannte Unified Media Interface taktet hier mit 100 MHz, der Multiplikator kann frei gewählt werden, da es sich um eine Black Edition handelt. Der L2 Cache ist bei unserem Testmuster mit dem Maximalausbau von 2x 2 MB ordentlich bemessen, dafür fällt allerdings der gemeinsame L3 Cache weg.

Nachdem zuvor nur von fünf APUs zum Verkaufsstart im Oktober die Rede war, kamen mittlerweile noch ein paar Modelle dazu. Die Einteilung in A10, A8, A6 und A4 bleibt weiterhin erhalten und soll grob zur Abschätzung der Leistung dienen. Allerdings gesellen sich wie bei Llano auch wieder Vertreter unter dem Namen "Athlon" dazu, bei denen die Grafikeinheit abgeschaltet wurde, womit der Prozessor zur reinen CPU wird. Früher oder später wird die Produktpalette mit Sicherheit noch erweitert. Die K-Modelle sind wie bei Llano auch die Black Edition Produkte, die über einen freien Multiplikator verfügen und damit besonders zum Übertakten geeignet sind. Folgende Modelle sind zum Start erhältlich:

Module / Threads
Takt / Turbo
L2-Cache
Grafik
Grafiktakt
Radeon Cores
TDP
A10-5800K
2/4 3,8 / 4,2 GHz
4 MB
HD 7660D
800 MHz
384
100 W
A10-5700 2/4 3,4 / 4,0 GHz
4 MB
HD 7660D
760 MHz
384
65 W
A8-5600K
2/4 3,6 / 3,9 GHz
4 MB
HD 7560D
760 MHz
256
100 W
A8-5500 2/4 3,2 / 3,7 GHz
4 MB
HD 7560D
760 MHz
256
65 W
A6-5400K 1/2 3,6 / 3,8 GHz
1 MB
HD 7540D
760 MHz
192
65 W
A4-5300 1/2 3,4 / 3,6 GHz
1 MB
HD 7480D
724 MHz
128
65 W
Athlon X4 750K 2/4 3,4 / 4,0 GHz
4 MB
-
-
-
100 W
Athlon X4 740 2/4 3,2 / 3,7 GHz
4 MB
-
-
- 65 W
Athlon X4 730 2/4 2,8 / ?,? GHz
4 MB
-
-
-
65 W

Als Grundlage für unser Testsystem nutzen wir ein Lancool K63 Gehäuse, das durch die vielen Lüfter gut belüftet ist und auch für große Grafikkarten genug Platz bietet. Als Netzteil kommt ein Scythe Chouriki Plug-In mit 850 Watt zum Einsatz, das im Zweifelsfall auch problemlos CrossFire und SLI Gespanne betreiben kann. Als Massenspeicher dient eine Corsair Force 3 120 GB, auf der das Betriebssystem und die meisten Benchmarks untergebracht werden. Spiele hingegen finden auf der Western Digital WD5000AACS mit 500 GB Platz. Als schnellen Zwischenspeicher haben wir ein 4 GB Kit von G.Skill aus der ECO Reihe mit 1.600 MHz verwendet. Zur Kühlung des Hauptprozessors setzen wir auf eine H80 Wasserkühlung von Corsair, die mit Halterungen für alle aktuellen Sockel perfekt ausgestattet ist und auch alle Chips bei einer guten Temperatur halten kann. Allerdings wurde sie mit zwei Nanoxia FX-1250 Lüftern versehen, um die Lautstärke etwas zu dämpfen. Damit es an grafischer Leistung nicht mangelt kommt hier außerdem eine Radeon HD 6970 2 GB aus dem Hause XFX zum Einsatz, die ebenfalls für alle aktuellen Titel mehr als genug Leistung bereitstellt.

Testsystem mit Sandy Bridge-E

Ansonsten haben wir für unseren heutigen Test die auf der vorherigen Seite beschriebene APU von AMD ergattern und kombinieren es mit einem Gigabyte GA-F2A85X-UP4 Mainboard. Dafür geht an dieser Stelle auch ein Dank an Gigabyte!

Um die Leistung der neuen Prozessoren bewerten zu können haben wir unser Testmuster durch einen Parcours aus Benchmarks geschickt, die uns interessante Ergebnisse liefern sollten. Dabei haben wir gleich drei Vertreter von Llano dabei, dazu einen AMD FX-8150, mit dem wir auch die sechs- und vierkernigen Varianten simulierten. Dazu gibt es auch Intels schnelle Core i7-Versionen. Leider fehlte uns im Test der eigentliche von AMD auserkorene Gegner, Intels Core i3.

Der bekannte 3DMark 11 darf natürlich nicht fehlen, allerdings interessiert uns weniger die gesamte Spiele-Leistung, sondern eher die Leistung bei der Berechnung der Spiel-Physik. Deshalb ist hier auch der Physics Score aufgetragen, bei dem man sich in etwa mit dem FX-4100 messen kann. Dem indirekten Vorgänger in Form des Phenom II X4 980 konnte man allerdings nicht ganz erreichen.

Der PCMark 7, der oft zur Ermittlung der Gesamtleistung eines Systems genutzt wird, kommt hier auch nicht zu kurz und wurde ein Mal in der Computation Suite durchlaufen. Das Ergebnis liegt ungefähr gleichauf mit anderen Vierkernern von AMD, die Konkurrenz von Intel ist hier allerdings weit voraus - natürlich auch in einem anderen Preissegment.

Der Cinebench dürfte in seiner aktuellen Auflage ebenfalls zu den am meisten verwendeten CPU-Benchmarks gehören. Durch die Verbesserungen an der "Bulldozer"-Architektur kann man sich hier bei der Belastung eines Kerns von den FX-Prozessoren absetzen, Llano wird ebenfalls abgehangen. Den A8-3870K kann man leider nicht ganz einholen, was möglicherweise daran liegt, dass dieser über vier vollwertige Kerne verfügt.

Den Abschluss des ersten Teils bildet der Geekbench 2.2, der verschiedene typische "Geek-Aufgaben" durchführt, darunter auch Verschlüsselung von Daten oder einfache Ganzzahl- und Gleitkomma-Operationen. Llano hängt man hier problemlos ab, mit Zambezi bleibt man wieder ungefähr auf einem Niveau.

Der Übersichtlichkeit wegen haben wir die Benchmarks auf zwei Seiten gestreckt, hier geht es also mit dem Rest weiter!

Die Ergebnisse sprechen großteils für sich. Die Rechenleistung im Dhrystone-Benchmark liegt über der von Llano, was auf eine gesteigerte Leistung bei Ganzzahl-Operationen schließen lässt. Die AES-Verschlüsselung verläuft Dank einer entsprechenden Instruktion deutlich schneller, Zambezi ist man vermutlich aufgrund des fehlenden L3-Caches etwas unterlegen. Der letzte Test betrifft die RAM-Bandbreite, die bei AMD gewohnt deutlich niedriger als bei Intel liegt.

Im x264 HD Benchmark von Tech ARP werden HD Videos mit dem namensgebenden x264 Codec encodiert. Wie viel Bilder pro Sekunde dabei zustande kommen seht ihr hier.

In dem Primzahl-Benchmark wPrime muss man sich leider wieder dem gewohnten alten Design geschlagen geben. Das wird nicht nur im Vergleich zu Llano sichtbar, auch wenn man die Zambezi-CPUs mit den Phenom II Prozessoren vergleicht kommt man auf ein ähnliches Ergebnis.

Der letzte - sehr praxisorientierte - Benchmark stammt von dem bekannten Archivierungsprogramm WinRAR. Dabei wird der Datendurchsatz im internen Benchmark getestet, wobei man sich in dieser Disziplin scheinbar Dank gutem Multitasking vom Vorgänger absetzen kann. Der fehlende L3-Cache macht sich auch hier wieder bemerkbar, die generelle Leistung liegt allerdings im grünen Bereich.

Die meisten User wollen mit ihrem Prozessor aber vermutlich nicht nur Dateien entpacken, sondern auch den einen oder anderen Titel anspielen. Da nach einem Update unser bisheriges Savegame bei Battlefield 3 nicht mehr verwendbar war und wir zwei Titel für wenig repräsentativ hielten beschränken wir uns heute allerdings auf Resident Evil 5. Das war seinerzeit für eine gute CPU-Skalierung bekannt und muss heute ausreichen.

Der erste Benchmark Test von Resident Evil zeigt ein recht gewohntes Bild. So liegt man in etwa gleichauf mit anderen Vierkernern, Intel liegt wieder weit voraus. Das Ergebnis des zweiten Benchmark Tests können wir uns allerdings nicht so recht erklären.

Neben der reinen Leistung bei Anwendungen und Spielen zählt heutzutage auch die Leistungsaufnahme – oder im Volksmund auch Stromverbrauch genannt. Gerade bei diesem hatte AMD im Vergleich zu Intel seit Langem das Nachsehen, was sich vermutlich auch jetzt nicht sprungartig ändern wird. Ein plattformübergreifender Vergleich wird allerdings auch dadurch erschwert, dass Platinen und Chipsätze unterschiedlich viel Leistung benötigen. Bei den Messungen wurden alle Stromsparmechanismen wie Cool'n'Quiet eingeschalten, um die Leistungsaufnahme möglichst niedrig zu halten. Ausgelastet wurden die Systeme im zweiten Schritt mit dem Programm Prime95, welches alle Threads gleichmäßig auslastet.

Im Leerlauf hat man wie schon mit Llano wirkliche Vorzeigeergebnisse erreichen können. Selbst Intel wird hier - wenn auch nur minimal - unterboten, die "großen" AMD Kollegen liegen deutlich darüber. Hier bietet man also eine solide Leistung, die sich sehen lassen kann!

Unter Last sieht das Ganze dann schon anders aus. Obwohl man bei Weitem nicht mit Intels "Mainstream-Flaggschiff" mithalten kann benötigt man deutlich mehr Strom. Im Vergleich mit AMD Prozessoren schneidet man immerhin recht gut ab, was in Anbetracht der Preisklassen aber auch nicht überrascht. Schaut man sich die Tests anderer Seiten an wird klar, dass man ungefähr mit dem Llano A8 auf einer Stufe liegt, den erwähnten Konkurrenten in Form von Intels Core i3 überbietet man allerdings um Längen!

Für den normalen Betrieb sollte die Leistung der neuen Trinity APUs in der Regel ausreichen, doch wenn man sie schon als Black Edition mit K-Anhang vermarktet sollte man auch mal Overclocking – zu Deutsch Übertaktung – in Betracht ziehen. Allerdings wollten wir nicht genau austesten, wo die maximale Grenze liegt und die möglichst niedrige Spannung suchen, sondern nur einen Ausblick geben, was möglich ist.

Wie schon bei den FX-Prozessoren fällt die Übertaktung nicht wirklich schwer, da die gesamte Architektur auch auf hohe Taktraten ausgelegt ist. Per Multiplikator konnten wir den Takt im BIOS problemlos auf 4,5 GHz anheben, allerdings war dafür auch eine Spannung jenseits der 1,5 V notwendig. Mit Sicherheit lässt sich das Ganze etwas genauer ausfeilen, eine Steigerung von 900 MHz ist aber auch so nicht ohne. Die Leistungsaufnahme überstieg den Standard-Wert dabei allerdings auch um 60 Watt. Dafür stieg unser Geekbench Score von 6.659 auf 7.572 Punkte an, was ca. 13,7 Prozent entspricht.

Eine andere Möglichkeit, die vor allem für Betreiber kompakter Systeme in Frage kommen dürfte ist Undervolting. Dabei senkt man die Spannung per Hand so weit ab, dass das System noch stabil läuft, was oftmals einiges an Energie spart. In unserem Fall konnten wir die Spannung um ca. -0,15 V absenken, was ungefähr einem Wert von 1,27 V entspricht. Die Leistungsaufnahme ist durch diesen Schritt um fast 20 Watt gesunken.

Ein kurzes Fazit für AMDs neuestes Werk zu finden fällt gar nicht so leicht. Bereits zur Einführung von Bulldozer im letzten Jahr war klar, dass man Intel damit ohne Weiteres keineswegs Paroli bieten kann. Die Einführung im APU-Line-up war dennoch nur eine Frage der Zeit und das Ergebnis ist nun also Trinity. Wenn man ausschließlich vom Preis ausgeht ist Intels Core i3 ein würdiger Gegner, den man je nach Anwendung sogar deutlich schlagen kann. Ist eine Anwendung nur auf wenige Kerne optimiert, was auch oft bei Spielen der Fall ist, ist man allerdings mit einem schnellen Dual-Core nach wie vor besser beraten. Die um Welten geringere Leistungsaufnahme spricht ebenfalls für Intel.

Im Vergleich zum Vorgänger ist Trinity doch ein ordentlicher Nachfolger geworden. Auch hier kann es je nach Programm vorkommen, dass man sich dem Vorgänger geschlagen geben muss, doch vor allem durch die zahlreichen neuen Instruktionen wie AES und AVX kann man sich in der Zukunft einige Vorteile sichern. Im Endeffekt kann sich unser A8-5600K (92,70 Euro / Stand: 31.10.12) wohl am ehesten mit dem FX-4100 aus dem Hause AMD messen, der etwas weniger kostet, dafür aber auch keine integrierte Grafik besitzt. Und genau das ist auch der Knackpunkt. Der Vorteil der neuen APUs ist die potente Grafikeinheit, die allerdings in einem CPU-bezogenen Review nicht zum Tragen kommt. Dazu folgt bald ein gesondertes Review.

Wenn man also nicht auf jeden Cent auf der Stromrechnung achten muss, kann sich der Kauf einer Trinity APU durchaus lohnen. Wir hoffen allerdings, dass man mit "Kaveri" und der "Steamroller"-Architektur nächstes Jahr die Leistung weiter verbessern kann.


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