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X99, LGA 2011-3 und DDR4: Bereit für ein großes Update?

Haswell-E ist da: Core i7-5960X, i7-5930K und i7-5820K im Test
Von , Chris Angelini, Kai Tubbesing, Gerald Strömer

"Groß" bedeutet in diesem Zusammenhang, dass der Umstieg auf Haswell-E eine ganze Menge an zusätzlicher neuer Hardware erfordert.

Intel hält die LGA 2011-Plattform schon eine recht lange Zeit am Leben: Vor beinahe drei Jahren trat der Sockel zusammen mit dem Core i7-3960X (Sandy Bridge-E) erstmals ins Rampenlicht. Mit der Zeit ändern sich aber nunmal einige Variablen und sorgen so für ein Ende der Möglichkeit zur Abwärtskompatibilität, was aktuell auch den Umstieg auf DDR4-Speicher mit einschließt.

Sowohl die alten als auch die neuen High-End-CPUs verfügen zunächst einmal physisch über dieselbe Größe. Die Kontaktfläche auf der Unterseite sieht ebenfalls identisch aus. Aber die seitlichen Führungsöffnungen an den Core i7-5xxx-CPUs befinden sich an einer anderen Stelle. Somit wird sichergestellt, dass man nicht versehentlich einen LGA-2011-Prozessor in einen LGA-2011-3-Sockel steckt und umgekehrt.

Kurz gesagt gibt hier die Endung "-3" den Ausschlag: Obwohl der alte wie der neue Sockel über 2011 Pins verfügen, sorgt Intel durch die abweichende Platzierung der Haltenasen dafür, dass Haswell-E nicht mit Ivy Bridge-E oder Sandy Bridge-E verwechselt wird. Zur Nutzung eines Core i7-5960X, i7-5930K oder i7-5820K wird also zwingend ein Mainboard mit X99-Chipsatz benötigt.

Aber es gibt auch gute Neuigkeiten im Hinblick auf die Kompatibiliät: Aufgrund des ansonsten gleichen Sockelaufbaus können CPU-Kühler für den alten Sockel 2011 beim neuen Sockel 2011-3 problemlos weiterverwendet werden. Dabei ist lediglich darauf zu achten, dass die entsprechende Kühllösung auch mit der höheren Abwärme der neuen High-End-CPUs zurechtkommt. Für die vorige CPU-Generation wurde ein TDP von 130 Watt angegeben, bei den neuen Core i7 sind es nunmehr 140 Watt TDP. Und wie wir im Verlauf dieses Tests noch sehen werden, kann der Stromverbrauch durch die Übertaktung der CPUs noch einmal deutlich gesteigert werden.

X99 Express: Ein Platform Controller Hub mit bekannten Eigenschaften

Die Evolution der Intel-Chipsätze vollzieht sich in einem beinahe schon schmerzhaften Schneckentempo. Je mehr Funktionen in die CPU selbst integriert werden, desto weniger hat der PCH (Platform Hub Controller) zu tun. Das, was davon mittlerweile noch übrig geblieben ist, weist nur selten Neuerungen auf. Wer also auf eine Revolution im Hinblick auf die Anschlussmöglichkeiten und Konnektivität des X99-Chipsatzes gehofft hatte, sollte sich an dieser Stelle auf eine Enttäuschung vorbereiten.

Der X79-Chipsatz ist aber mittlerweile schon so alt, dass Intel mit der neuen X99-Plattform zumindest an die aktuellen Standards anschließen kann. Hier werden 14 USB Port geboten, wovon sechs dank USB 3.0 einen schnellen Datentransfer ermöglichen. Darüber hinaus gibt es einen Gigabit-Ethernet- und natürlich einen HD-Audio-Controller.

Zur Anbindung von Systemerweiterungen stehen die bereits bekannten acht PCI-Express-2.0-Lanes zur Verfügung, die sich von den Mainboardherstellern für die Steckplätze von Erweiterungskarten oder die Unterbringung von Zusatzcontrollern von Drittanbietern auf der Hauptplatine nutzen lassen. Der vielleicht deutlichste Fortschritt besteht darin, dass nun insgesamt zehn SATA-III-Anschlüsse (Serial ATA 6 GBit/s) zur Verfügung stehen.

Bedauerlicherweise bindet Intel den PCH allerdings immer noch über eine DMI-2.0-Anbindung mit vier Lanes an den Prozessor an. Das bedeutet, dass hier gerade einmal zwei GByte/s an bidirektionalem Durchsatz möglich sind. Es fällt nicht schwer, sich eine Kombination aus Peripherie, Netzwerk und Speicherlaufwerken vorzustellen, die diesen Datendurchsatz schnell übersteigt und die schmale Pipeline zum Flaschenhals werden lässt.

Aber immerhin hat man bei den beiden großen Prozessoren massig PCIe-3.0-Lanes für die Anbindung der schnellsten Grafikkarten und SSDs sowie 10-Gigabit-Ethernet, richtig?

DDR4: Eine neue Speichertechnologie – aber warum?

Angesichts der heutigen, im Prozessor-Die untergebrachten Multi-Channel-fähigen Speicher-Controller hören wir nur noch sehr selten von Beschwerden über eine zu geringe Bandbreite - zumindest so lange keine integrierte Grafikeinheit im Spiel ist. Die letzte Generation von Ivy Bridge-E-CPUs bot bis zu vier Kanäle für DDR3 mit 1866 MT/s, was für einen Datendurchsatz von 40 GByte/s ausreichte.

Warum also nun DDR4?

Der Übergang zur neuen Speichertechnologie wurde sicherlich nicht durch einen ausgesprochenen Bedarf unter Enthusiasten motiviert. Aber sobald weitere neue Prozessoren im Server- und dann auch Mobile-Bereich auftauchen, werden die der DDR4-Speichertechnologie innewohnenden Vorteile zunehmend offensichtlich werden.

Beispielsweise wird die geringere Betriebsspannung von 1,2 Volt dazu beitragen, den Stromverbrauch im Vergleich zu den mit 1,5 Volt arbeitenden DDR3-Modulen zu verringern. Und geht man von einer Systemkonfiguration für den Enterprise-Bereich aus, bei der eine Vielzahl von Haswell-E-CPUs zum Einsatz kommt und die mit ECC-RAM mit den spezifizierten 1,2 Volt arbeiten, kann ein Umstieg auf DDR4 zu signifikanten Energieeinsparungen führen.

Bei der Herstellung von DDR4 kommen zudem die aktuell fortschrittlichsten Produktionsprozesse zum Einsatz, was sich wiederum in der Möglichkeit zu höherer Speicherdichte niederschlägt. Auch von diesem Vorteil profitiert hauptsächlich der Server-Bereich, in dem es viel eher relevant ist, so viel Arbeitsspeicher wie möglich in einem System unterzubringen. Einem "normalen" Enthusiasten, der mir einer Haswell-E-CPU liebäugelt, werden 32 oder 64 GByte verteilt auf die acht Slots vollkommen ausreichen.

Darüber hinaus ebnet DDR4 aber auch den Weg zu höheren Speichergeschwindigkeiten und beginnt bei 2133 MT/s als unterster Einstiegsstufe. Dafür fallen aber auch die Latenzwerte etwas höher aus. In unserem Test konnten wir beobachten, dass eine Kombination aus Core i7-4960X mit DDR3-1866 im SiSoftware Memory Bandwidth Benchmark nicht allzu weit von einer Kombination aus Core i7-5930K und DDR4-2133 entfernt war.

Wie unsere Tests uns ebenfalls gezeigt haben, gibt es aber auch immer noch eine ganze Reihe an Bugs, die ausgebügelt werden müssen: Die X99-Mainboards in unserem Testlabor erhalten kontinuierlich BIOS-Updates, wovon die meisten jeweils die Verbesserung der Arbeitsspeicherkompatibilität betreffen.

Einige Kombinationen aus Mainboard und DDR4-RAM waren überhaupt nicht bootfähig, bei anderen war der Arbeitsspeicher nur maximal als DDR4-2666 ansteuerbar. Ab diesem Punkt mussten wir den BCLK-Takt von 100 auf 125 MHz anheben, um weiterzukommen. Die Möglichkeiten, den Speicher mit 2800 und 3000 MT/s zu betreiben, laufen nach wie vor nicht stabil. So lange hier bei der Firmware und der Kompatibilität der Speichermodule keine grundlegende Verbesserung eintritt, könnte DDR4 der Grund sein, aus dem vorsichtige Enthusiasten noch ein wenig mit dem Umstieg auf die neue Plattform warten werden.

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  • fffcmad , 29. August 2014 18:22
    Mich wuerde interessieren wie sich die neuen CPUs schlagen wuerden, wenn das Multithreading nicht durch den traegen RAM ausgebremst werden wuerde. Ich denke mal mehr als DDR4 2666 bekommt ihr wohl nicht hin, weil die Straps dafuer nicht hinterlegt worden sind. Man sollte vom ersten DDR4 Speichercontroller nicht erwarten, das er Berge sprengt.
  • FormatC , 29. August 2014 18:37
    Ich war weit über 3000 ;)  Aber nur just4fun.
  • Derfnam , 29. August 2014 18:44
    Kommen auch Grafiken?
  • FormatC , 29. August 2014 18:52
    Ja, sind im Anflug :D 
  • fffcmad , 29. August 2014 19:53
    Joa, aber nur indem du den BCL hochgezogen hast?
  • FormatC , 29. August 2014 20:00
    Das musst Du sowieso
    125 reicht aber.
  • fffcmad , 29. August 2014 21:14
    Deswegen haben die dann wohl funktioniert, weil die Straps vielleicht gepasst haben. Hat das Uebertakten des Speichercontrollers ueberhaupt was gebracht? Kann ich mir irgendwie nicht vorstellen.
  • alterSack66 , 29. August 2014 21:55
    Mich wundert das Ergebnis des i7-4790K bei BF 4 etwas. Aber grundsätzlich brauchts in nen Gamer-PC die teueren CPUs nicht.
  • numerobis , 29. August 2014 22:36
    Super Test! Danke!
  • drno , 30. August 2014 04:08
    Wofür das Ganze? Damit irgendwelche überflüssig fette Bloatware noch passabel den Hintern auf den Kisten schwingen kann? Leider - das ist hier nicht nur ausschließlich meine Befürchtung - läutet eine neue Runde an Hardware Power stets auch eine neue Runde an Software-Debakel ein, wobei das üppigst versionierte Debakel in spätestens 3 Jahren wieder gewonnen haben dürfte. Es lassen sich auch alte Kisten jahrelang in Betrieb halten, siehe E6600 und Co. wenn man seinen SW-Kram im Griff hält.
    Bevor ich es vergesse: Die geballt emsige Journalisten Power hat wieder mal eine gute Arbeit abgeliefert! Ebenfalls Danke!
  • tobinho , 30. August 2014 16:31
    Gott sei Dank ein Test mit allen drei "neuen" Varianten, damit die Gamer sehen können, dass der Takt bei Games nach wie vor wichtiger ist, als die Anzahl der Kerne. Je mehr ich zum Gaming dazunehme, also Streamen, Gameplay Editing und das am besten gleichzeitig, desto mehr Geld muss ich ausgeben und desto eher muss ich mich mit Flüssigkühlung auseinandersetzen.
  • Derfnam , 30. August 2014 17:42
    Das mit den Kernen ist weiterhin klar (ziemlich jedenfalls, HT zB kann durchaus was bringen, wenn auch noch selten), aber dem Taktargumernt möchte ich widersprechen, tobinho: der 4790K mit 4 GHz Werkstakt müßte demnach ja in allen Spielebenches vorne sein, recht weit sogar, aber dem ist bei weitem nicht so.
  • alterSack66 , 30. August 2014 19:38
    Wenn ich mir die min. FPS ansehe lohnt sich der Aufpreis eher nicht. Die max. FPS sind ja egal. Also mir zumindest.
  • drno , 30. August 2014 20:59
    Man soll schon genau überlegen ob man auf den 2011-3 Sockel draufsteigt und dafür dann überall ein Aufgeld akzeptiert. Immerhin sind die Kerne mit dem Die verlötet.
  • alterSack66 , 30. August 2014 21:01
    Mir reicht meine Sandy :love:  noch. Wüsste nicht wozu ich derzeit noch mehr Leistung brauche. Und wenn doch gehts halt auf 4,5 GHz.
  • derGhostrider , 31. August 2014 10:22
    Seite 12:
    Der "Graph", also diese drei gepfuschten in einem, lassen mir bittere Tränen über die Wangen laufen.

    Das hätte EINE 3D-Fläche sein müssen, nicht drei 2D-Graphen in einer Zeichnung, wobei die Darstellung der Taktrate, die bereits die Achsenbeschriftung stellt, haarsträubend ist.
    Gibt es denn bei euch KEINEN klassischen Naturwissenschaftler oder gar Mathematiker?

    Der Test ist ganz nett - für mich jedoch zu OC-lastig.
  • FormatC , 31. August 2014 12:00
    Es sind 3 ganz normale 2D-Graphen (alles Prozente), die lediglich eine Drehung bekommen haben. Viel mehr kann Excel auch nicht. Noch nicht mal individualisierte Achsenbeschriftungen im Winkel.

    Unterschiedliche Einheiten hätte ich bestimmt nicht vermischt. :) 
  • derGhostrider , 31. August 2014 17:11
    Zitat :
    Es sind 3 ganz normale 2D-Graphen

    EBEN! Das hätte man auch in einen Graphen stecken können, so, wie es die Überschrift zum Graphen auch erwarten lässt.

    Drei Werte, drei Koordinaten pro Punkt
    x,y,z -> Das hätte das Ergebnis gebracht. Ihr müsst ja immer einzelne Messpunkte mit sinnfreien Linien verbinden (damit es hübscher aussieht), aber so hätte es dann eine krakelige Linie im 3D-Koordinatensystem gegeben.

    Zitat :
    Viel mehr kann Excel auch nicht.
    Ach, bitte! Solche Behauptungen sind doch wirklich für die Füße! Hier, schnell zusammengefummelt:


    Das ist eine 3D-Fläche. Soviele Messpunkt hättet ihr gar nicht gehabt, bei euch wäre es noch einfacher gewesen.
  • tobinho , 31. August 2014 17:43
    Zitat :
    Das mit den Kernen ist weiterhin klar (ziemlich jedenfalls, HT zB kann durchaus was bringen, wenn auch noch selten), aber dem Taktargumernt möchte ich widersprechen, tobinho: der 4790K mit 4 GHz Werkstakt müßte demnach ja in allen Spielebenches vorne sein, recht weit sogar, aber dem ist bei weitem nicht so.


    Das stimmt! Also möchte ich hiermit offiziell den ganzen Test in Frage stellen! Aber: Derfnam ist Schuld! ;) 
  • Derfnam , 31. August 2014 17:51
    Maximal Schuldner^^. Bei CB sieht das übrigens ähnlich aus:
    http://www.computerbase.de/2014-08/intel-core-i7-5820k-5960x-haswell-e-test/5/
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