High-End-CPUs im Test: 28 Kerne von Intel gegen 32 Kerne von AMD

tl;dr: Zum Ende des Jahres greift Intel noch einmal AMD an, im absoluten High-End-Segment. Mit dem ersten Desktop-28-Kerner wird AMDs Threadripper 2990WX mit 32 Kernen herausgefordert. Der erste Eindruck mit einem 10.000 US-Dollar teuren 28-Kern-Xeon-Prozessor zeigt, dass dies gelingen kann. Aber nicht überall.

Der Ausblick auf das Jahresende: 28 vs. 32 Kerne

AMD zwingt Intel zu einem Schachzug, den sie von allein niemals gegangen wären: Sie bringen ihr 10.000-US-Dollar-Flaggschiff aus dem Server-Bereich, den Xeon Platinum 8180, Ende des Jahres in Form des Intel Xeon W-3175X in den Desktop. Der Preis muss dafür massiv sinken, denn AMDs Lösung kostet weniger als ein Fünftel. Dafür bietet AMD 32 Kerne und 64 Threads auf einer modernen, gegenüber den Server-CPUs leicht angepassten Plattform, Intels Xeon W-3175X wird 28 Kerne und 56 Threads bereitstellen – ebenso wie bereits der Xeon Platinum 8180 – die zugrundeliegende Plattform wird aus dem Serverbereich komplett übernommen und nicht geändert.

ComputerBase gibt mit einem 28-Kern-Xeon-Prozessor einen Vorgeschmack auf das, was zum Jahresende noch erwartet wird. AMD hat souverän vorgelegt, doch Intel gibt nicht kampflos auf, wie die Testergebnisse zeigen.

Intel legte vor, AMD kontert und liefert zuerst

Es war eine der große Überraschungen zur Computex 2018, als Intel einen Desktop-Prozessor gezeigt hat, der 28 Kerne bot. Die Kühlung dafür war jedoch alles andere als alltagstauglich, die beworbenen 5 GHz somit unrealistisch. Doch dass die CPU kommt, bestätigte Intel vor einigen Wochen noch einmal: „We look to deliver new Intel Core X-series and S-series processors and 28-core processor leadership offerings later this year“. Wenig später gab der Hersteller dann den Namen des ersten Modells preis: Intel Xeon W-3175X.

Doch bis zu dem Start des speziellen Intel Xeon W vergehen noch einige Wochen, denn es braucht dafür den großen Server-Sockel LGA 3647. Dafür gibt es zwar bereits viele Mainboards, doch klassisch ATX mit nur einem CPU-Sockel für den heimischen Gebrauch sind nur die wenigsten. Asus hat mit dem ROG Dominus Extreme aber bereits gezeigt, wie diese aussehen werden: Ein monströs ausgestattetes EEB/ATX-Mainboard. Weniger würde auch reichen, aber Prozessor und Plattform sind ein Prestige-Produkt. Ein Mainboard für deutlich unter 400 Euro, das es bereits seit über einem Jahr gibt, reicht auch.

AMDs Prozessoren bereits seit Monaten verfügbar

AMDs Gegenschlag ließ im Sommer nicht einmal 24 Stunden auf sich warten und war bereits erwartet worden. Denn Threadripper war auch in der ersten Generation zu mehr als 95 Prozent ein Server-Prozessor und die Epyc-CPUs gibt es bereits seit einem Jahr mit 32 Kernen. Dieser findet nun in angepasster Form auch im Desktop-Sockel TR4 seinen Platz.

Wie gut die Threadripper-Modellpalette das mittlerweile macht, hatte erst der kürzliche veröffentlichte ComputerBase-Test aller vier Threadripper-2000-Modelle gezeigt. In Anwendungen haben sie beim Verhältnis von Preis zu Leistung keine Konkurrenz, auch die anfänglichen Probleme zum Beispiel mit Spielen und ganz speziellen Anwendungen sind zum Großteil ausgeräumt. Der X399-Plattform von AMD steht damit im High-End-Markt nichts im Weg, in einigen Bereichen führt aktuell sogar nicht einmal ein Weg daran vorbei.

Intel Skylake-X/SP gegen AMD Naples

Zwei Parteien, zwei Architekturen, die unterschiedlicher nicht sein könnten. Während Intel den klassischen Weg eines nativen Dies mit 28 Kernen geht, hat AMD das Multi-Chip-Design perfektioniert. Dies bringt nicht nur schnell multiple Produkte auf Basis eines einzigen 8-Kern-Dies hervor, es ist dazu auch noch deutlich kostengünstiger, da ein Die nur 213 mm² Fläche einnimmt. Intels knapp 700 mm² großer 28-Kern-Die hat dafür einige Vorteile bei den Latenzen und an anderer Stelle, doch die Fertigung ist aufwendig, der Verschnitt vom Wafer groß, der Chip dementsprechend teuer.

AMD Ryzen Threadripper 2990WX

AMDs bereits in den Handel geschickter neuester Streich ist der Ryzen Threadripper 2990WX. 32 Kerne, 64 Threads und insgesamt 80 MByte kombinierter L2- und L3-Cache verbindet das Produkt unter dem riesigen Heatspreader. Mit dabei ist auch das Quad-Channel-Speicherinterface, der sichtbarste Punkt zur Unterscheidung von der Server-Serie Epyc, die ein Acht-Kanal-Speicherinterface bietet.

Schwer zu greifen sind bei AMD die Taktraten. Offiziell liegt der Basistakt des AMD Ryzen Threadripper 2990WX bei 3,0 GHz, der Turbo bei 4,2 GHz. Weitere Details zu einzelnen Abstufungen gibt AMD nicht preis, je nach anliegender Last kann der Takt in 25-MHz-Schritten steigen oder fallen – binnen Bruchteilen von Sekunden, was sich Precision Boost nennt. Der Alltag zeigt, dass der Turbo für alle Kerne bei hoher Auslastung bei rund 3,2 bis 3,3 GHz liegt. Wenn eine Stunde oder mehr volle AVX2-Auslastung anliegt und die Kühlung an ihre Grenzen kommt, sind auch nur maximal 3,1 GHz möglich. Denn neben 250 Watt als TDP sind 68 Grad CPU-Temperatur die Limitierung für die automatische Taktanhebung.

Intel Xeon Platinum 8180 und Intel Xeon W-3175X

Intels Flaggschiff aus dem Serverbereich, der Xeon Platinum 8180, dient als Simulation für das, was mit dem angekündigten High-End-Prozessor zum Ende des Jahres erwartet wird. Die Taktraten werden mit dem Xeon W-3175X mit 3,1 bis 4,3 GHz etwas höher ausfallen als die 2,5 bis 3,8 GHz des Platinum 8180 und zudem noch mit einem frei bestimmbaren Multiplikator garniert. Xeons sind wie die Epyc zu Threadripper auf maximal mögliche Stabilität und Langlebigkeit ausgelegt, weshalb geringere Taktraten anliegen. Doch 28 Kerne und 56 Threads bleiben erhalten.

AMDs Ryzen Threadripper 2990WX hat auf den ersten Blick gegenüber dem Intel Xeon Platinum 8180 beim Takt zwar die Nase vorn, doch stimmt dies in der Detailbetrachtung nur noch bedingt. Auch Intel verfügt über einen Turbo-Modus, die 2,5 GHz Basistakt liegen so in normalen Anwendungen nicht an. Vielmehr liegt der All-Core-Turbo bei 3,2 GHz und im Single-Core-Einsatz bei 3,8 GHz, im mittleren Einsatz liegen immer 3,5 GHz an. Doch dies gilt wiederum nur dann, wenn kein AVX(-512) im Einsatz ist. Dann fallen die Taktraten beachtlich. Intel hat dafür exakte Taktbereiche definiert, bei normalem Betrieb, mit AVX2 und AVX-512.

Modus	Basistakt	Turbo-Taktraten bei Anzahl aktiven Kernen
		1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12	13	14	15	16	17	18	19	20	21	22	23	24	25	26	27	28
Normal	2,500 MHz	3,800 MHz	3,800 MHz	3,600 MHz	3,600 MHz	3,500 MHz	3,500 MHz	3,500 MHz	3,500 MHz	3,500 MHz	3,500 MHz	3,500 MHz	3,500 MHz	3,500 MHz	3,500 MHz	3,500 MHz	3,500 MHz	3,500 MHz	3,500 MHz	3,500 MHz	3,500 MHz	3,300 MHz	3,300 MHz	3,300 MHz	3,300 MHz	3,200 MHz	3,200 MHz	3,200 MHz	3,200 MHz
AVX2	2,100 MHz	3,600 MHz	3,600 MHz	3,400 MHz	3,400 MHz	3,300 MHz	3,300 MHz	3,300 MHz	3,300 MHz	3,300 MHz	3,300 MHz	3,300 MHz	3,300 MHz	3,300 MHz	3,300 MHz	3,300 MHz	3,300 MHz	3,100 MHz	3,100 MHz	3,100 MHz	3,100 MHz	2,900 MHz	2,900 MHz	2,900 MHz	2,900 MHz	2,800 MHz	2,800 MHz	2,800 MHz	2,800 MHz
AVX512	1,700 MHz	3,500 MHz	3,500 MHz	3,300 MHz	3,300 MHz	3,200 MHz	3,200 MHz	3,200 MHz	3,200 MHz	3,100 MHz	3,100 MHz	3,100 MHz	3,100 MHz	2,800 MHz	2,800 MHz	2,800 MHz	2,800 MHz	2,600 MHz	2,600 MHz	2,600 MHz	2,600 MHz	2,400 MHz	2,400 MHz	2,400 MHz	2,400 MHz	2,300 MHz	2,300 MHz	2,300 MHz	2,300 MHz

Die Taktratentabelle für den Intel Xeon W-3175X liegt noch nicht vor. Aufgrund der 50 Watt höheren TDP (255 Watt) konnte der Basistakt auf 3,1 GHz angehoben werden, auch der maximal mögliche Turbo ist mit 4,3 GHz höher, beim Xeon 8180 sind es auf dem Papier 2,5 bis 3,8 GHz. Im Durchschnitt dürfte der Neuling maximal zehn Prozent mehr Takt bieten können, denn der 8180 arbeitet in der Regel bereits mit 3,5 GHz. Bei 20 Prozent mehr TDP-Spielraum für den Xeon W-3175X sollte diese Annahmen stimmen. Der zu erwartende durchschnittliche Leistungszuwachs gegenüber dem Xeon Platinum 8180 wird damit überschaubar sein.

Die Desktop-Plattformen: AMD X399 gegen Intel C621

Die schnellsten Prozessoren kommen aus dem Server-Segment, damit auch die Plattform, auf der diese beheimatet sind. Diese wird von AMD und Intel leicht angepasst, während AMDs aber bereits seit einem Jahr bekannt ist, stehen bei Intel noch einige Fragezeichen, wenngleich diese auch kleiner sein dürften als auf den ersten Blick sichtbar. Beide High-End-Prozessoren setzen auch beim Chipsatz auf Ableger aus dem Server-Geschäft, die die damit verbundene Konnektivität sicherstellen.

AMDs X399-Plattform als solide Basis seit über einem Jahr

Der X399-Chipsatz ist auf dem Papier ein minimal angepasster X370/X470-Chip, der für Sockel AM4 gedacht ist. Die Anzahl der Anschlüsse, die über diesen bereitgestellt werden, sind folglich nahezu identisch.

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Diese Platinen gehören zur absoluten Oberklasse. Denn die unzähligen PCIe-Lanes, die der Prozessor bietet, werden für viele zusätzliche Anschlüsse und Ausstattungsmerkmale genutzt. Anstatt das Mainboard nur mit PCIe-Erweiterungsslots auszurüsten, werden moderne Bridge-Chips genutzt, die je nach Nutzung die Lanes für andere Aufgaben freischalten, wenn die PCIe-Slots nicht genutzt werden. So können neben relativ normalen Platinen auch sehr interessante Produkte zum Vorschein kommen, die beispielsweise 7 M.2-SSDs aufnehmen können.

Server-Chipsatz C621 samt Anhang auch für den Desktop

Vor einigen Wochen tauchte das erste Mal die Bezeichnung X599 für eine mögliche Bezeichnung der High-End-Desktop-Chipsätze von Intel auf. Diese fußt aber primär darauf, dass die vorherigen Bezeichnungen fast komplett vergeben sind oder zu nahe an den Mitbewerbern liegen. Mittlerweile hat sich aber herausgestellt, dass die Platinen aufm dem C621-Chipsatz basieren werden.

Dass die Prozessoren auf dem gleichen Server-Sockel LGA 3647 sitzen werden, wird kaum bezweifelt. Denn der 28-Kern-Die von dieser Baureihe ist nur für diese 76,16 × 56,6 mm großen Sockel ausgelegt. Damit einher gehen aber auch bestimmte Ausstattungsmerkmale wie die 48 PCIe-Lanes der CPU, von denen vier für die Anbindung zum Chipsatz genutzt werden, die anderen 44 Lanes in der Regel für multiple PCIe-Slots.

Sechs-Kanal-Speicherinterface als Alleinstellungsmerkmal

Zudem verwaltet die CPU das Speicherinterface in zwei Dreierblöcken, so dass sich ein Sechs-Kanal-Speicherinterface ergibt. Dieses wird auch im Desktop anzutreffen sein und einen Vorteil gegenüber AMD bieten. Im Server funktionieren darauf aber nur R-DIMMs und (3DS) LR-DIMMs inklusive ECC-Unterstützung, die in der Regel in viel größeren Kapazitäten verfügbar sind als reguläre U-DIMMs.

Der Aufpreis ist durch leicht fallende Speicherpreise überschaubar, denn es wird erwartet, dass der Speichercontroller bei den Skylake-X mit 28 Kernen für den Desktop vermutlich angepasst wurde und auch mit normalen U-DIMMs umgehen kann. Zum Vergleich: Ein 16-GByte-Speichermodul RDIMM DDR4-2666 mit ECC kostet rund 170 bis 180 Euro, U-DIMM in gleicher Modulgröße und gleichem Takt gibt es ab 115 Euro.

Ein Lewisburg-Chipsatz für die weiteren Anschlüsse

M.2, SATA, LAN und alle USB-Anschlüsse auf der Platine werden von dem Lewisburg-Chipsatz angesteuert. Für den Desktop wird sich dies nicht ändern. Infrage kommt in erster Linie der C621, den Asus auf dem Dominus Extreme verbaut, denn die Ausstattung zieht im Serverbereich auch die Frage des Preises nach sich. Der C628 kostet als einer der beiden am besten ausgestatteten Chipsätze laut Intel beachtliche 329 US-Dollar, der C621 „nur“ 57 US-Dollar.

Das Test-Mainboard: Supermicro X11SPi-TF

Mit dem Supermicro X11SPi-TF wird im Test eine klassische ATX-Platine mit Intels C622-Chipsatz genutzt. Die geplanten Lösungen für den echten Auftritt des 28-Kern-Desktop-Prozessors sind noch nicht fertig. Das Supermicro-Mainboard bietet den Sockel P mit seinen 3.647 Kontaktflächen, diesen umgeben acht Speicherbänke – dennoch gibt es nur ein Sechs-Kanal-Speicherinterface. Dies ist eine Altlast des eigentlich angedachten Optane-DIMM-Supports, der jedoch nicht mehr rechtzeitig fertig wurde, nun aber abwärtskompatibel als zusätzlicher RAM-Slot zur Verfügung steht. Insgesamt 1 TByte RAM kann die Platine aufnehmen.

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Ansonsten bietet die klassisch grün eingefärbte Platine die Ausstattung und Anschlüsse, die ein Einstiegsserver benötigt. Dazu zählt auch ein Onboard-Grafikchip von ASpeed, der für einfache Management-Aufgaben ausreichend ist und auch problemlos bis in Windows 10 booten kann. Zu den Anschlüssen gehören zehn SATA-Ports sowie ein Mal M.2 mit vier Lanes, zwei Mal 10-Gbit-LAN sowie diverse USB-Ports. Zwei der PCIe-Steckplätze sind mit vollen 16 Lanes angesteuert, ergänzt von zwei x8-Slots sowie einem x8-Steckplatz mit vier Lanes. Sieben Lüfteranschlüsse sollen dafür Sorge tragen, dass alle Komponenten auch in einem kleinen PC-Gehäuse einen ausreichenden Luftzug erhalten können.