Realer Energieverbrauch von Intels Core-i-CPUs, deren iGPU und der Chipsätze

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Leistungsaufnahme: CPU


Wie bereits zu Beginn des Artikels erwähnt, sind die aktuellen Core-i-Prozessoren in ein Core- und ein UnCore-Segment mit separaten Energieversorgungen aufgeteilt. Zur Bestimmung der realen Leistungsaufnahme des gesamten Prozessors haben wir daher beide Bereiche ohne Wandler sowohl im Idle als auch unter Volllast – simuliert mittels LinX in der 32-Bit-Version – vermessen. Während der Messungen war dabei sowohl Hyperthreading als auch der TurboMode aktiviert.

Core-Bereich


Leistungsaufnahme Core-Bereich
Last (LinX 32 Bit)
Idle
Core i7 965
95,30
0,16
Core i7 980X
86,50
0,29
Core i7 930*
74,50
0,18
Core i7 920*
70,30
0,29
Core i7 870
69,96
0,30
Core i7 860
64,50
0,45
Core i5 750
61,20
0,31
Core i5 661
31,89
0,06
Watt
*Messung ohne TurboMode


Die Ergebnisse des Core-Bereichs im Idle sind mehr als beeindruckend und zeigen sehr deutlich, dass die Abschaltung nicht benötigter Kerne, Taktabsenkung, Spannungsreduktion und diverse andere Energiesparmechanismen sehr gut funktionieren. Die Schwankungen zwischen den einzelnen Prozessoren sollte man dabei nicht zu sehr auf die Goldwaage legen, denn die Unterschiede sind derart gering, dass bereits kleinste "Lastveränderungen" diese herbeirufen können.

Unter Volllast sieht dies natürlich anders aus. Hier zeigt sich eindeutig, dass die Sockel-1156-Riege deutlich sparsamer zu Werke geht als ihre größeren Brüder für den Sockel 1366. So ist beispielsweise ein Core i7 870 gut 25 Watt sparsamer als ein Core i7 965, obwohl letzterer nur 133 MHz mehr bietet. Der Hauptgrund für diesen Umstand dürfte dabei wohl die Versorgungsspannung sein, denn diese liegt bei den Clark- und Lynnfield-Ableger rund 0,1 Volt unter jener der Bloomfield- bzw. Westmere-Modelle.

UnCore-Bereich


Leistungsaufnahme UnCore-Bereich
Last (LinX 32 Bit)
Idle
Core i7 980X
19,10
5,10
Core i7 870
18,20
4,80
Core i7 860
17,80
4,80
Core i7 920*
17,50
4,20
Core i7 965
17,00
3,40
Core i7 930*
16,40
4,10
Core i5 750
15,10
4,70
Core i5 661
14,30
5,20
Core i5 661 (mit iGPU)
13,40
3,80
Watt
*Messung ohne TurboMode


Betrachtet man den UnCore-Bereich, so fällt unter Last auf, dass die Sockel-1156-Modelle nun keine Vorteile gegenüber den Sockel-1366-Ablegern mehr besitzen. Argumente dafür gibt es einige, aber Gegenargumente ebenfalls. Die plausibelste Erklärung für diesen Sachverhalt ist nicht der höhere Speichertakt oder das integrierte PCI-Express-Interface, sondern schlicht und einfach der höhere Takt des UnCore-Segmentes bei den Sockel-1156-Ablegern gepaart mit einem flächenmäßig größeren UnCore (gilt auch bei Betrachtung der Transistorzahl). Diese betreiben den UnCore nämlich mit 2,4 GHz während er bei den Sockel-1366-Modellen – bei einem Speichertakt von DDR3-1066 – nur bei 2,13 GHz liegt.

Ein weiterer bemerkenswerte Punkt ist das Verhalten des Core i5 661. So liegt der Verbrauch des UnCores beim Einsatz einer diskreten Grafikkarte rund 1 Watt über jenem bei Verwendung der iGPU. Beim hier nicht aufgeführten STALKER-Benchmark sind es sogar 2 Watt. Grund hierfür ist das integrierte PCI-Express-2.0-Interface. Auch hier zeigt sich damit eindeutig, dass die Integration von Komponenten in den Prozessor meist zu Energieeinsparungen führt.

Ebenfalls interessant ist der Umstand, dass der UnCore-Bereich im Idle rund 10 Mal mehr Energie benötigt als das Core-Segment. Dafür dürfte vor allem die fehlende Powergating-Funktionalität von vielen Komponenten im UnCore sein. So lässt sich beispielsweise weder der Speichercontroller noch das Chipsatz-Interface komplett abschalten, was den deutlich größeren Energiebedarf erklärt.


Anmerkung: Da das MSI X58 Pro-E mit der von uns genutzten BIOS-Version ein Problem mit dem TurboMode hat, müssen wir vorerst die Ergebnisse für den Core i7 920 und Core i7 930 mit Turbo schuldig bleiben. Wir stehen jedoch mit dem Hersteller in Kontakt um das Problem zu beseitigen.