Leserartikel 2xXeon E5-2670: Gebraucht an die Multi-Thread Spitze!

misu

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Hallo zusammen,

wie wäre es, wenn man die Multi-Core Performance eines 10-Kern i7 6950X statt für 1700€ (nur CPU) für 150€ bekommen könnte?

Die CPU

Konkret geht es um den Xeon E5-2670 (v0):

CPU-Z.png

8-Kerne, 16 Threads, 20MB L3 Cache, Sandybridge Architektur. 2-Sockel-fähig (wie alle E5-2600er Xeons), 4 Speicherkanäle pro CPU, natürlich werden auch zwei Stück gekauft!

Preis: 150€ für 2x! (Einzeln teurer, ca. 100€)

Interessanterweise unterstützen die Sandybridge-EP Xeons PCIe 3, wohingegen die Desktop-Prozessoren erst mit der IvyBridge-Generation PCIe-3-Unterstützung bekommen haben.

Background - Sind die CPUs wirklich so billig?

Ja, sie sind seit letztem Jahr sehr stark im Preis gefallen.

PriceDevelopment.png

Die EU-Preise sind ein wenig höher.

Eine Theorie für den Preisverfall ist der Austausch der Prozessoren in diversen Rechenzentren aufgrund von deren Alter und auslaufenden Supportverträgen. Ob das jetzt stimmt, ist schwierig zu sagen, die Verfügbarkeit speziell vom 2670er scheint jedoch auf Ebay generell sehr gut zu sein.
Wie man an dem Preisgraphen auch sehen kann, ist die CPU eigentlich heute auch kein echter Geheimtip mehr, da der Preis schon letztes Jahr stark fiel. Außerdem gibt’s auch einige Reviews u.a. auf Youtube. Nicht-Video Reviews scheint es aber wenige zu geben, was mich zu diesem Kurz-Review motiviert hat.

Komponentauswahl

Zunächst einmal muss auf die Komponentenwahl eingegangen werden, da sich diese etwas aufwendiger wie bei einem gewöhnlichen Desktopsystem ist.

[table="width: 500, class: grid"]
[tr]
[td]Komponente[/td]
[td]Menge[/td]
[td]Preis[/td]
[/tr]
[tr]
[td]Xeon E5-2670[/td]
[td]2[/td]
[td]156€[/td]
[/tr]
[tr]
[td]4 GB PC3-10600R[/td]
[td]8[/td]
[td]61,90€[/td]
[/tr]
[tr]
[td]Asus Z9PA-D8 [/td]
[td]1[/td]
[td]290,88€[/td]
[/tr]
[tr]
[td]Alphenföhn Ben Nevis [/td]
[td]2[/td]
[td]43,84€[/td]
[/tr]
[tr]
[td]EPS12V Adapter + Verlängerung[/td]
[td]1[/td]
[td]13,79€[/td]
[/tr]
[tr]
[td][/td]
[td][/td]
[td]Gesamt: 566,41€[/td]
[/tr]
[/table]

Das zentrale Problem für die Anschaffung eines Xeons ist das Mainboard. Diese CPU benötigt ein Sockel 2011 Mainboard. Auf der Desktop-Platform wurden die Mainboard Chipsätze als X79 vermarktet, im Serverbereich unter dem Namen C602. Diese Mainboard sind leider teuer und relativ schlecht verfügbar. Da ich Preis/Multi-Thread-Leistung maximieren wollte, musste zudem (wegen den billigen CPUs) ein 2-Sockel Mainboard sein. Diese sind leider nochmal teuer. Und um das ganze noch komplizierter zu machen, musste es auf jeden Fall ein ATX-Mainboard sein, um alte Komponenten weiternutzen zu können. Dadurch ist die Auswahl auf eine handvoll Mainboards eingeschränkt.

Letztlich wurde ein Asus Z9PA-D8 gekauft, da dieses erhältlich war und preislich mit Abstand das günstigste. Die geringe Verfügbarkeit kann man aber auch daran nachvollziehen, das drei Bestellversuche nötig waren, bis ein Händler gefunden wurde, der das Mainboard auch tatsächlich auf Lager oder kurzfristig verfügbar hatte. Bei den ersten beiden Händlern handelte es sich um Lagerfehlbestände.

Das zweite, kleinere Problem ist der Speicher. Je nach Mainboard arbeiten die Xeons wohl mit gewöhnlichem unbuffered DDR3 zusammen. Scheinbar muss es jedoch für die 2-Sockel Konfiguration ECC-Speicher sein. Ob das tatsächlich so ist, habe ich nicht nachgeprüft, da ich zusätzlichen Speicher hätte kaufen müssen. Nach einem Blick auf Ebay war das aber auch nicht wirklich wichtig, da gebrauchter Registered-DDR3 1333 (PC3-10600R) sehr günstig erstanden werden kann. Man bezahlt ca. 20-30€ für 16GB (4x4GB).

Leider ist es extrem schwierig Speicher zu finden, der explizit auf der Kompatibilitätsliste des Mainboards steht. Consumer-Mainboards haben ja in den letzten Jahren wenige bis keine Inkompatibilitäten beim Arbeitsspeicher mehr gezeigt, bei Serverhardware hat zumindest mir aber die Erfahrung gefehlt. Schließlich bin ich jedoch das Risiko eingegangen und habe 32 GB Registered-DDR3 gekauft, nachdem zumindest Samsung Chips mit ähnlicher Bezeichung auf der Kompatibilitätsliste standen.

Die Menge an Speicher ist ein netter Bonus. Kaufgrund für die Speichermenge war aber die Überlegung,, kleinere Riegel als 4GB möglicherweise sehr alte Hardware sein könnten. Da 2x4=8 Speicherkanäle zu versorgen sind, mussten es mindestens 8 DIMMs sein. Damit kommt man minimal auf 32 GB Speicher.

Im Bezug auf die Kühlung sind auch einige Überlegungen anzustellen. Aufgrund von zwei Sockeln auf einem Mainboard ist einfach weniger Platz, weswegen große Kühler eine schlechte Idee wären. Zudem verheizt jeder der Xeons 115W an Abwärme. Ein Towerkühler mit passabler Towerkühler sollte es also schon sein. Um das Preis/Leistung-Ziel zu verfolgen, sollten die Kühler zudem günstig sein. Leider schließt der Sockel 2011 überraschend viele gute und günstige Kühler aus. Erfüllt werden diese Kriterien zum Beispiel vom Alphenföhn Ben Nevis, der letztlich auch gekauft wurde. Der Arctic Cooling Freezer i11 wäre die einzige Alternative gewesen.

Eine letzte Hürde ist das Netzteil. Wie wir später sehen werden ist der Verbrauch hoch. Wer ein ähnliches System bauen will, sollte ohne große Grafikarte mit etwa 500W auf 12V rechnen. Die meisten Consumer-Netzteile besitzen nur einen ATX EP12V Stecker für die CPU. Da aber zwei CPUs verbaut werden sollen, werden auch zwei Stecker benötigt. Aus diesem Grund wurde ein zusätzlicher Adapterstecker gekauft, um einen PCIe 6-Pin Stecker nutzen zu können. Mit einem solchen Adapter und einem ausreichender Leistung sollte der Betrieb aber mit einem Consumer-Netzteil kein Problem sein.

Die restliche Hardware wurde vom alten Computer übernommen.

Build, Bios und Systemstart

Als die Komponenten nach 2 Wochen alle da waren, konnte es endlich an den Zusammenbau gehen.

DSC00482.jpgDSC00483.jpgDSC00484.jpg

Der Zusammenbau war generell unspektakulär und unproblematisch, ATX eben. Ein bisschen ärgerlich ist das Kabelmanagement, da das zusätzliche EPS12V Kabel für die zweite CPU aus Platzgründen leider nicht hinter dem Mainboard verlegbar war.

Nach Zusammenbau und Verkabelung kam dann der große Moment, und tatsächlich, das System startete auch. Allerdings kam der POST-Beep erst nach etwa einer Minute, was wohl bei Server-Hardware generell lange dauert.

Das Bios des Asus Z9PA-D9 Mainboards bietet eine sehr große Zahl an Management Möglichkeiten. Allerdings nur sehr wenig für den Systemtweaker. So gibt es leider keinerlei Möglichkeiten zum Einstellen von Spannungen, von Übertakten ganz zu schweigen.

Abgesehen von der längeren Zeitspanne, bis der POST durchgelaufen ist, startet und verhält sich das System aber wie jedes Desktop-System. Im Taskmanager konnte man auch schön sehen, dass beide CPUs und alle Threads korrekt erkannt wurden.

Taskmananger.png

Benchmarks

Hier noch ein paar Vergleichszahlen.


CinebenchR15.pngTruecrypt.pngWinrar.pngFirestrike.png
Cinebench R15(i7 6950X: 1788)/Truecrypt/WinRAR

Wenn man die Zahlen mit denen aus dem Computerbase-Test des i7 6950X vergleicht, dann sieht man, dass die 2 alten Xeons den nagelneuen Broadwell 10-Kern in Cinebench R15 schlagen. Man sieht allerdings auch, dass die Kerne des Broadwells deutlich schneller sind, da der Abstand trotz 6 weiterer Kerne nicht allzu groß ist. 4-Kerner a la 4790K liegen weit zurück.

Die CPUs besitzen einen aggressiven Turbomodus. Bei den Benchmarks lag laut CPU-Z die meiste Zeit ein Takt von 3 Ghz an. Erst nach einigen Minuten fiel der Takt bei einem separaten Test mit Prime95. Das konnte auch ein Features des Mainboards sein, das die CPUs laut Intel und Volllast auf allen Kernen eigentlich nur mit 2,6 Ghz takten dürften.

Was ist mit Games, warum keine Game-Benchmarks? Bei Spielen wird man mit diesen Prozessoren ziemlich exakt die Leistung eines i7 2600 erreichen, da die Kerne dieselben sind. Einige wenige Spiele profitieren von mehr als vier Kernen, die meisten jedoch nicht. Für reine Spieler sind diese Prozessoren daher weniger geeignet.

Um ein kleines Indiz für die Eignung für Spiele habe ich letztlich 3DMark Firestrike laufen lassen. Der Score von 8029 Punkten ist natürlich stark durch die GPU limitiert, einer R9 280X. Obwohl dieses Benchmark eigentlich mehrere Threads nutzen sollte, blieb die CPU-Last bei den meisten Tests bei etwa 5%, d.h. ein oder zwei CPU-Kerne wurden verwendet. Lediglich beim Physics Tests wurden mehr Threads verwendet. Allerdings lag die CPU-Auslastung auch hier nur bei etwa 60%, mit starken Schwankungen zwischen 50% und 70%. Beim Physics Tests wurden 17995 Punkte erreicht. Ein i7 4770 erreicht etwa 10000 Punkte. Allerdings erreicht auch ein i7 2600 bereits knapp 10000 Punkte (alles non-K Modelle). Dass bereits ein 2600er mit gleicher Architektur, aber einem viertel der Kerne, mehr als die Hälfte der Punkte erreicht, ist ein weiteres Indiz dafür, dass dieses Benchmark nicht allzu viele Kerne nutzen kann.
Aus dem Gesamtergebnis kann geschlossen werden, dass die CPU-Performance auch für die meisten Spiele durchaus gut ist. Andererseits ist klar, dass wenn selbst ein Physics-Benchmark nicht alle Threads nutzt, werden es noch weniger Spiele tun.

Einzelne Benchmarks (ggf. auch Spiele-Benchmarks) kann ich auf Wunsch nachreichen.

Leistungsaufnahme

Die Achillesferse des Systems ist die Leistungsaufnahme. Dafür wurde die Leistungsaufnahme mit einem Voltcraft Energy Check 3000 unter verschiedenen Bedingungen beobachtet. Unter Prime95-Vollast konnten 430W beobachtet werden. Während dem Cinebench R15 Benchmark liegt die Leistungsaufnahme bei deutlich erträglicheren ~350W. Ein gut belüftetes Gehäuse wird benötigt.

In der Praxis problematischer ist die Leistungsaufnahme im Leerlauf und im ausgeschaltenen Zustand. Im Leerlauf verbraucht das System (inklusive R9 280X) 137W. Ausgeschalten liegt der Verbauch immer noch bei ca. 2W, was vermutlich an der integrierten KVM-Lösung (Serverfeature) liegt. Im Bios scheint es auch keine Optionen zu geben, die hier einen großen Einfluss haben. Generell hängt gerade der Leerlauf-Verbrauch stark vom Mainboard, hier könnten mit einem anderen Mainboard stark abweichende Werte beobachtet werden.

Fazit

Der 2-Sockel-System mit 2x Xeon 2670 liefert auch im Jahr 2016 noch eine sehr hohe Leistung. Wenn die Software alle Kerne nutzen kann, liegt diese sogar über einem i7 6950X, der mehr als das Zehnfache kostet.
Empfehlen kann man ein solches System aber nur unter einigen Einschränkungen. Da auch heutige Software nicht allzu gut parallelisiert ist, verschwindet die hohe Leistung, wann immer nur ein Thread verwendet wird. Dann sollte die Leistung in etwa der eines i7 2600 entsprechen.
Die hohe Leistung wird bei diesen älteren 32nm Prozessoren zudem mit einer hohen Leistungsaufnahme erreicht.
Während die CPUs billig und verfügbar sind, ist der Kauf eines passenden Mainboards schwieriger und die Mainboards sind zudem teuer. Auch die restlichen zentralen Komponenten, Kühler und Arbeitsspeicher, sollten mit großer Sorgfalt ausgewählt werden und mit dem Bewusstsein, dass der Speicher vielleicht doch nicht kompatibel ist.
Falls die IvyBridge Generation in naher Zukunft einen ähnlichen Preisverfall erleben sollte, könnte ein ähnliches System nochmals deutlich attraktiver werden, da der 22nm Prozess die Leistungsaufnahme deutlich gesenkt hat. Zudem könnten dann nochmals mehr Kerne verbaut werden. Sogesehen gibt es sogar noch einen Upgrade-Pfad.

[table="width: 500, class: grid"]
[tr]
[td]Vorteil[/td]
[td]Nachteil[/td]
[/tr]
[tr]
[td]Unschlagbares Preis/Leistung-Verhältnis[/td]
[td]Mäßige Single-Thread Leistung[/td]
[/tr]
[tr]
[td][/td]
[td]Verfügbarkeit der Mainboards schlecht[/td]
[/tr]
[tr]
[td][/td]
[td]Teures Mainboard[/td]
[/tr]
[tr]
[td][/td]
[td]Stromverbrauch[/td]
[/tr]
[/table]

History:
- 13.6.2016: 3dMark Firestrike hinzugefügt, PCIe-3-Hinweis hinzugefügt
 
Zuletzt bearbeitet:
Schöner Artikel und durchaus interessant, was sich mit alter Hardware schönes zusammenstellen lässt.

Zwar im ganzen eher ein Nischenprodukt, aber wer nicht spielt und einfach nur viele Kerne/Threads für seine Vorhaben benötigt eine relativ kostengünstige Option, vom MB mal abgesehen.
 
Ein kleiner Fehler ist mir aufgefallen. Noch alle E5er sind Dual-CPU fähig, sondern nur die E5-2XXXer.

Ansonsten sehr interessant. Hatte es mir auch lange überlegt, aber die Board sind echt der Knackpunkt. Und Dual CPU und Gaming macht ja auch wenig Sinn XD
 
Multisockel-Systeme sind ein cooles Stück Technik. Leider für den Privatgebrauch nur in den allerwenigsten Fällen interessant.
Das Fazit ziehst Du ja indirekt selbst: Stromverbrauch im Idle ist einfach zu hoch im Vergleich, um das System nur so nebenbei zu betreiben. Zum Auslasten fehlen aber den meisten Leuten die Anwendungen. Entweder haben sie halt nichts, was wirklich von so vielen Threads profitiert, und wenn, ist es eh nicht wirklich zeitkritisch.
So richtig Sinn macht sowas halt erst im professionellen Einsatz, und da spielen in der Regel Support, Verbrauch usw. eine größere Rolle als der Anschaffungspreis.

Wie sind eigentlich die Temperaturen von der Kiste so?
Weil verbraucht ja doch ganz ordentlich, könnte mir vorstellen, dass vor allem die zweite CPU gut heiß wird, wenn sie die Abluft der ersten konsumieren muss.
 
@Chiller3333: Danke!

@Pjack: Temperaturen in Windows sind ziemlich harmlos (einer 45°, einer 50°). Unter Last geht dann aber auf etwa 70°. Dabei ist das anblasen mit Warmluft weniger das Problem. Wesentlich problematischer ist die Gesamtwärme, die aus dem Gehäuse geschafft werden muss. Beim meinem Define R5 kann man praktischerweise auf der Oberseite Abdeckungen entfernen. Unter Prime95 erreiche ich etwa 70° für die wärmere CPU und 62° mit der kühleren. Dabei ist das System aber noch sehr leise, weil die primitive Lüftungssteuerung des Mainboards nur heiß, leise und volle Pulle kennt.
 
Ah ok, hätte auf der zweiten CPU deutlich mehr erwartet, aber das ist ja total harmlos.
 
sehr nice,
du hast nicht zufällig verbrauchswerte mit dem 2670 solo?

lass doch bitte mal den firestrike mit beiden cpus laufen, bin gespannt auf den cpu score :)
 
Zuletzt bearbeitet:
Spanender Test, vielen Danke dafür!

Habe in der Arbeit selbst eine Workstation mit einem 8-Kern Xeon. Es müsste sogar genau der E5-2670 sein.
Wenn die Anwendungen die Kerne nicht nutzen ist der leider doch relativ schwach. Da ist mein privater, übertakteter i5 2500k deutlich schneller. Sobald man allerdings die Kerne auslasten kann ist so eine CPU Gold wert.

Vielleicht sollte man mal ein Thema mit "Privat-Software" aufmachen und wie viele Kerne maximal genutzt werden können. Mit "Privat-Software" meine ich dinge wie Browser, Virenscanner, Entpackprogramme, Fotoanzeiger, PDF-Reader mit OCR, Musik-/Video-Converter, Spiele (dafür gibt es das schon hier im Forum), ...
 
Man muss leider auf die NUMA Kacke aufpassen
Hatte auch schon mehrere Dual Sockel Systeme, jedoch unter 1366
 
Ich scheiß das mal so in die Runde: Die E5 1xxx sind - so weit ich weiß - unlocked, also haben einen freien Multiplikator. Das trifft sogar teilweise auf die v3 zu, v1 und v2 glaube ich generell.
 
@SlaterTh90
Das stimmt nicht ganz. Nur einige der Xeon E5 für Einzelsockel Systeme sind unlocked. Nicht alle. Im Zweifelsfall hilft da google um herauszufinden welcher und welcher nicht übertaktbar ist. Ne Liste hab ich noch nicht gefunden. Es beschränkt sich aber vermutlich auf die Top Versionen, also mit 50,60 oder 80 als Nummer am Ende.
 
Ja das kann gut sein, bin mir nicht sicher ob es echt alle sind. Macht aber auch eigentlich nur bei den High End Modellen Sinn (zumindest wenn es um die alten geht, da 4 Kerne da ja uninteressant sind). Bei den neuen wäre das ja super - also nen i7 4K 8T mit deutlich mehr Lanes, Cache und Speicherchannel als der kleine Bruder vom Consumer Board.
 
@sTOrM41: Firestrike laufen lassen, Ergebnisse siehe oben. Ich bin eher skeptisch, ob man da viel sinnvolles ablesen kann.

Solo-Ergebnisse habe derzeit leider nicht. Wenn du an einem bestimmten Benchmark Interesse hast, kann ich den aber laufen lassen und Windows zwingen, nur die Kerne von einem Sockel zu verwenden.

@Chiller3333: Meine sind praktischerweise C2er Stepping Xeons. Allerdings hab ich für VT-d nicht wirklich ein Verwendung.

@Knogle: Was hast du gegen NUMA-Architekturen? Die Software sollte natürlich NUMA-aware programmiert werden. Bei Sockeln ist die Skalierung aber noch nicht allzu problematisch. Nicht umsonst sind praktisch alle Supercomputer 2-Sockel-Systeme.

@SlaterTh90: Warum sollte man die E1er Xeon kaufen. Sind die billiger wie die äquivalenten i7er?
 
Nö die Xeons sind i.d.R. nicht billiger als die Desktop Versionen, auch nicht gebraucht, deshalb macht es wenig Sinn einen solchen zu kaufen ausser man sucht spezielle Funktionen die die Desktop Versionen nicht bieten. vPro, ECC oder mehr adressierbaren Speicher, etc.
 
@misu
Ja die werden halt auch "abgewrackt". Dazu gibt es - wenn man von v2 ausgeht teils welche mit 10 Kernen (und bewiesen freiem Multi) - allerdings sind die unter den "speziel" Dies - nicht einfach an die zu kommen.

EDIT: Bezogen auf die alten - die neuen sind natürlich fraglich.
 
Die v2er Xeons sind meines Wissens nach (und auch meiner Beobachtung auf Ebay nach), derzeit noch völlig überteuert. Wenn die mal fallen... :)
 
@SlaterTh90
Es gibt keine 10 Kern Versionen mit unlocked Multi Im Xeon E5 Universum.

Sandy Bridge EP (V0 oder V1, wie man sie halt bezeichnen möchte) max. 6 Kerne
Ivy Bridge EP (V2) 8 Kerne (Siehe Sig)
Haswell EP (V3) auch 8 Kerne
Broadwell EP auch maximal 8 Kerne.

Alle Versionen für Multi Sockel Systeme sind völlig locked.
 
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