CPU und Grafik in einem Chip (ausführlicher Test)

Intel hat beim "Core i5-661" die Schaltkreise geschrumpft: Die neue CPU-Familie, Codename "Clarkdale", fertigt der Chipriese im 32-Nanometer-Verfahren. Kleinere Strukturbreiten machen eine CPU sparsamer, erlauben höhere Taktraten und schaffen Platz für weitere Schaltkreise. Intel hat das beim Core i5-661 nicht nur genutzt, um den Stromverbrauch zu senken. In die 3,33-GHz-CPU passt auch noch ein Grafikkern. Das macht den Prozessor zur idealen CPU für preiswerte, energieeffiziente und zugleich rechenstarke PCs – wie ein Test der PC-Welt beweist.

Der Core i5-661 besitzt keine vier Rechenkerne, sondern ist eine Dual-Core-CPU. Diesen Nachteil gleicht er durch Hyper-Threading (HT) aus. HT führt zu einer besseren Auslastung der Recheneinheiten, indem jeder Rechenkern als virtueller Zwei-Kern-Prozessor arbeitet. Noch mehr Leistung kitzelt Intel mit Hilfe der automatischen Übertaktungsfunktion "Turbo Mode" aus dem Core i5-661: Ist nur ein physikalischer Rechenkern beschäftigt, beschleunigt die CPU die Taktfrequenz des aktiven Kerns um zwei Taktschritte à 133 MHz auf 3,6 GHz. Zudem hat Intel den zusätzlichen Befehlssatz AES-NI (Advances Encryption Standard New Instructions) mit sieben neuen Instruktionen spendiert. Damit lassen sich Programme wie Winzip, die die Verschlüsselungsfunktion einsetzen, um bis zu 100 Prozent beschleunigen.

Der Core i5-661 besteht aus zwei Halbleiterbausteinen: Der Dual-Core-CPU sowie einem zweiten 45-Nanometer-Chip, in den Intel den Grafikkern, den Speicher-Controller und eine PCI-Express-Schnittstelle mit 16 Kanälen gepackt hat. Die beiden Chips verbindet Intel über das Direct Media Interface (DMI). Das Chip-Duo verfrachtet Intel in ein Prozessorgehäuse für den LGA1156-Steckplatz, den Intel bereits mit dem Core i5-750 eingeführt hat.

Trotz des identischen Steckplatzes ist aufgrund der veränderten CPU-Architektur der P55-Chipsatz nicht der optimale Partner für den Core i5-661. Die Dual-Core-CPU funktioniert nach einem Bios-Update zwar auch mit P55-Hauptplatinen, allerdings lässt sich dann der integrierte Grafikkern nicht nutzen. Deshalb hat Intel für den Core i5-661 die neuen Chipsätze H55, H57 und Q57 entwickelt. Auf den meisten Platinen findet sich der H55-Chipsatz, an dem man das Zusammenspiel zwischen CPU, Grafik, Speicher und Peripherie gut aufzeigen kann.

Der H55-Chipsatz besteht aus einem Halbleiterbaustein und fungiert hauptsächlich als South-Bridge: Er stellt unter anderem die Schnittstellen für den Audio- und Netzwerkchip sowie den SATA- und USB-Controller zur Verfügung. Zwei Datenleitungen verbinden CPU und Chipsatz: Zum DMI gesellt sich bei Core i5-661 das Flexible Display Interface (FDI). Darüber läuft der Datentransfer zwischen der in der CPU integrierten Grafiklogik und den Video-Ausgängen der Hauptplatine (siehe Blockschaltbild).

Der Core i5-661 kann aber auch die eingebaute PCI-Express-Schnittstelle nutzen, um eine Grafikkarte über 16 oder zwei Grafikkarten über je 8 Kanäle anzusteuern. Das FDI schaltet sich und die integrierte Grafiklogik dann automatisch ab.

Grafikkern und Stromverbrauch

Die Grafikeinheit des Core i5-661 heißt Intel HD Graphics. Sie ist eine aufgebohrte Version des Intel GMA X4500. So steigen beispielsweise die Anzahl der Ausführungseinheiten von 10 auf 12, die Taktfrequenz auf 900 MHz und der adressierbare Videospeicher von 768 auf 1.792 MB. Die maximal mögliche Auflösung des DirectX-10.0-Chips liegt weiterhin bei 2.560 x 1.600 Bildpunkten.

Im Test der PC-Welt zeigte die HD Graphics eine schwache 3D-Leistung, die selbst anspruchslose Gelegenheitsspieler nicht zufrieden stellt. Der Core i5-661 erzielte mit der Grafikkarte Nvidia Geforce GTX285 13.289 Punkte im GPU-Test des 3D Mark Vantage (Performance-Mode). In Zusammenarbeit mit der integrierten Grafiklogik erreichte das Testsystem hingegen nur mickrige 355 Punkte.
Besser eignet sich HD Graphics für die HD-Wiedergabe: Sie kann zwei HD-Video-Streams gleichzeitig decodieren und unterstützt neben dem Kopierschutz HDCP auch die HD-Audio-Formate Dolby TrueHD und DTS-HD.

Das Test-System des Core i5-661 benötigte im Desktop-Modus lediglich 67 Watt. Ähnlich sparsam präsentierte sich die Testplattform des Core i5-750 mit 75 Watt. Spürbar mehr Energie genehmigte sich das Test-System des AMD Phenom II X4 965: Mit 116 Watt verbrauchte es 73 Prozent mehr Energie als der Intel Core i5-661.

Das Testsystem des Core i5-661 beeindruckte unter Volllast mit dem bisher niedrigsten Stromverbrauch von sagenhaften 118 Watt. Die Testplattform des Core i7-750 schluckt mit 165 Watt fast 40 Prozent mehr Energie. Noch stromhungriger präsentierte sich das Testsystem des Phenom II X4 965 mit 256 Watt – damit benötigte die AMD-CPU mehr als das Doppelte der Energie, die der Core i5-661 aus dem Enermax-Netzteil zog.

Rechenleistung

Der Intel Core i5-661 bietet momentan die drittbeste Rechenleistung in der Preisklasse bis 200 Euro. In den Benchmarks mit Bürosoftware lag er sogar an der an der Spitze des Testfeldes. Denn Office-Programme lasten meist nur einen Prozessorkern aus: Den kann derCore i5-661 dank automatischer Übertaktungsfunktion mit 3,6 GHz betreiben.

Bei den Tests, die alle Prozessorkerne auslasten, liegt der Intel Core i5-661 als Doppelkerner hinter den den meisten Quad-Core-CPUs. Im Rendering-Test unter Cinebench 10 kam der Core i5-661 im Multi-Thread-Modus "xCPUs" auf 9.065 Punkte. Die nicht mehr ganz taufrischen Vierkerner Intel Core 2 Quad Q8300 (9.517) und AMD Phenom II X4 945 (9.813 Punkte) waren hier besser.

Mit Apple iTunes testet die PC-WELT, wie schnell der Prozessor mit Hilfe des integrierten MP3-Codec eine Musik-CD (13 Lieder mit einer Gesamtlaufzeit von 52 Minuten) vom WAV- ins MP3-Format mit 192 KBit/s umrechnet. Der Core i5-661 brauchte dafür lediglich 39 Sekunden. Damit erreichte er fast das Leistungsniveau der derzeit schnellsten Desktop-CPU Intel Core i/ 975 Extreme Edition, die nur drei Sekunden schneller war. Die direkte Konkurrenz hat der Core i5-661 klar im Griff: Der Core i5-750 brauchte bei diesem Test vier Sekunden länger, der Phenom II X4 965 sogar acht Sekunden.

Im zweiten Test mit iTunes muss die CPU den 1080i-Trailer von Ice Age 2 vom 264-Format ins MPEG-4-Format (124 KBit/s) umwandeln und dabei die Auflösung auf 640 x 352 Bildpunkte reduzieren. Der Core i5-661 brauchte dafür 85 Sekunden und rechnete damit zumindest genauso schnell wie das hauseigene 750er-Modell, während er den X4 965 von AMD (94 Sekunden) deutlich hinter sich ließ.

Mit dem CPU-Test des Benchmarks 3DMark Vantage prüft die PC-WELT, wie schnell der Core i5-661 in Spielen arbeitet, zum Beispiel die Wegfindung der künstlichen Intelligenz berechnet und physikalische Effekte korrekt simuliert. Diese Aufgaben lassen sich teilweise in mehrere Aufgaben unterteilen, so dass alle CPU-Kerne beschäftigt sind.

Im ersten Praxis-Spieletest messen sich die CPUs im Ego-Shooter Crysis. Crysis basiert auf der Spiele-Engine Cryengine 2: Sie kann Partikeleffekte, die künstliche Intelligenz von Spielfiguren sowie die Simulation von physikalisch korrektem Verhalten von 3D-Objekten in parallele Rechenprozesse aufzuteilen. Auch in diesem Test haben Quad-Cores Vorteile. Um den Einfluss der Grafikkarte auf das Ergebnis zu minimieren, erfolgt die Messung bei lediglich 800 x 600 Bildpunkten, deaktiviertem Anti-Aliasing und der niedrigsten Bildqualitätsoption "Low". Der Intel Core i5-661 erzielte 131 Bilder pro Sekunde. Er war damit 14 Prozent langsamer als der Core i5-750 (153 Bilder/s), aber 10 Prozent schneller als der Phenom II X4 965 (119 Bilder/s).

Im zweiten Praxis-Spieletest kommt Resident Evil 5 zum Einsatz. Der Action-Kracher basiert auf der Engine MT Framework, die ebenfalls für Mehrkern-Prozessoren optimiert ist. Die CPU nutzt sie unter anderem, um die ausgefeilte Wegfindung Computer-gesteuerter Gegner zu berechnen. Der Test erfolgt mit der Tech-Demo von Resident Evil 5 bei einer Auflösung von 1.280 x 1.024 Bildpunkten. Der Intel Core i5-661 erreichte 90 Bilder pro Sekunde und war damit 16 Prozent langsamer als der Core i5-750 (107 Bilder/s), aber nur einen Tick flotter als der Phenom II X4 965 (89 Bilder/s).

Fazit

Der Intel Core i5-661 überzeugt mit einer sehr guten Rechenleistung bei Programmen, die maximal zwei Rechenaufgaben parallel abarbeiten können – etwa Bürooftware oder Multimedia-Programme wie iTunes. Nutzen Sie hingegen häufig Anwendungen, die für Quad-Core-CPUs optimiert sind wie beispielsweise Rendering-Software, sind der Intel Core i5-750 oder der AMD Phenom II X4 empfehlenswerter.

Für ernsthafte PC-Spieler ist der Core i5-661 ebenfalls nicht die beste Wahl in der Preisklasse bis 200 Euro. Die Dual-Core-CPU von Intel bietet zwar eine sehr gute Spieleleistung: Der Core i5-750 ist bei Spielen aber schneller und zudem 20 Euro günstiger. Und von der integrierten Grafiklogik des Core i5-661 haben PC-Spieler nichts, da sie eine adäquate Grafikkarte einsetzen.

Für preisgünstige Office- und Multimedia-PCs ist der Intel Core i5-661 hingegen eine exzellente Besetzung – sofern Ihnen die Leistung des integrierten Grafikkerns reicht. Dann kann der Core i5-661 als rechenstarker und trotzdem energieeffizienter Prozessor glänzen – Gratis-Grafik inklusive. (PC-Welt/tö)

Testergebnisse und technische Daten

ALLGEMEINE DATEN: Intel Core i5-661 (CPU)
Gesamtnote	gut (1,52)
Testkategorie	CPUs bis 200 Euro
Anzahl Testkandidaten	14 CPUs im Test
CPU-Hersteller	Intel
Intels Internetadresse	www.intel.com/deutsch
Preis (Straßenpreis, Stand 15.01.2010)	rund 170 Euro
Intels technische Hotline	069/95096099
Garantie des Herstellers	36 Monate

BEWERTUNG (0-100 Punkte): Intel Core i5-661 (CPU)
Rechenleistung (50 %)	78
Ergonomie (25 %)	90
Ausstattung (25 %)	100
Gesamtergebnis	87 von 100
Preis-Leistung	sehr günstig

DIE TECHNISCHEN DATEN: Intel Core i5-661 (CPU)
CPU-Steckplatz	LGA1156
Anzahl der physikalischen Prozessorkerne	2
Anzahl der virtuellen Kerne	4
CPU-Arbeitstakt	3,33 GHz
Front Side Bus / Referenztakt	133 MHz
Hypertransport-/Quickpath-Link	nicht vorhanden
L1-Cache / shared	64 KB / nein
L2-Cache / shared	256 KB / nein
L3-Cache / shared	4096 KB / ja
Befehlssatzerweiterungen
SSE 4	4.2
AES	ja
64-Bit-kompatibel	ja
Hyper-Threading / Simultanes Multi-Threading	ja
Virtualisierungsfunktionen	ja
dynamische Spannungsversorgung	Rechenkerne & Speichercontroller
Buffer-Overflow-Schutz	ja
Trusted computing	aktivierbar
Heat-Spreader	ja
Leistungsaufnahme (Thermal Design Power)	87 Watt

TESTERGEBNISSE: Intel Core i5-661 (CPU)
Ergonomie
Stromverbrauch, Leerlauf ohne Energiesparmodus	68 Watt
Stromverbrauch, Leerlauf mit Energiesparmodus	67 Watt
Stromverbrauch, volle CPU-Last auf alle Kerne	118 Watt
Stromverbrauch, volle Grafik-Last	291 Watt
Rechenleistung pro Watt	76,8 Punkte/Watt
Rechenleistung pro GHz	2.722,2 Punkte/GHz
Multimedia-Leistung
Cinebench 10, Rendering, ein CPU-Kern	3.948 Punkte
Cinebench 10, Rendering, alle CPU-Kerne	9.065 Punkte
iTunes, Audio-Konvertierung (WAV -> MP3)	39 Sekunden
iTunes, Video-Konvertierung (1080i -> MPEG4)	85 Sekunden
3DSMax SPECapc, Rendering-Test Space	78 Sekunden
3DSMax SPECapc, Rendering-Test Underwater	110 Sekunden
PC-Mark Vantage, TV and Movies	4.649 Punkte
Sysmark 2007, Video Creation	158 Punkte
Sysmark 2007, 3D-Modeling	210 Punkte
PC-Mark Vantage, Music	7.225 Punkte
3D-Leistung
Crysis, 1024 x 768 Bildpunkte, mittlere Qualität	75 Bilder/s
Crysis, 800 x 600 Bildpunkte, niedrige Qualität	131 Bilder/s
Resident Evil 5, Test 2, 1280 x 1024 Bildpunkte	90 Bilder/s
3D-Mark 06, CPU-Test	4.305 Punkte
PC-Mark Vantage, Gaming	6.930 Punkte
Office-Leistung
Sysmark 2007, Office Productivity	136 Punkte
Sysmark 2007, E-Learning	196 Punkte
PC-Mark Vantage, Communications	10.668 Punkte
PC-Mark Vantage, Productivity	5.892 Punkte
Analyse-Leistung
Sungard ACR, Monte-Carlo-Simulation	556 Sekunden
Systemleistung
Sysmark, Gesamt	173 Punkte
PC-Mark Vantage, Gesamt	7.774 Punkte
PC-Mark Vantage, Memories	6.444 Punkte
PC-Mark Vantage, HDD	4.418 Punkte