Notebookcheck

Test Intel Core i3/i5/i7 Prozessoren “Arrandale”

Von: J. Simon Leitner 19/01/10

“Shrink it again…”

Intel dreht das Rad bei der Entwicklung neuer CPUs wieder ein Stück weiter. Nach der Veränderung der CPU-Architektur vergangenen Herbst, die als Ergebnis die leistungsstarken i7-Vierkern Chips hervor brachte, folgt nunmehr der Schritt in Richtung Verkleinerung des Fertigungsprozesses von 45 auf 32 Nanometer. Die Folge: Mehr Transistoren auf kleinerer Fläche und damit hoffentlich auch ein Zugewinn bei der Leistung.

Intel Arrendale

Es ist für uns wieder einmal an der Zeit, sich einen Überblick über die aktuelle Intel CPU Palette zu machen. Gleich drei unterschiedliche Chipserien mit den Bezeichnungen Core i3, i5 und i7 brachte Intel vor einigen Tagen offiziell auf den Markt. Damit stellt sich natürlich für viele Notebook Käufer dir Frage, ob sich das Warten auf entsprechend ausgestattete Modelle lohnt, oder ob man auch weiterhin zu den bekannten Core 2 Duo Chips greifen kann. Unser folgender Leistungs-Check vergleicht die zu erwartende Performance der neuen Prozessoren mit den bekannten Core-2-Chips, und soll einen Überblick über die aktuelle Palette verschaffen.

Das Testsystem

Abermals stellt der deutsche Notebook Vertreiber Schenker Notebook eine Testplattform für unseren CPU-Vergleich zur Verfügung. Beim mySN MB6 handelt es sich um ein Barebone (W760C/CU) des taiwanesischen Herstellers Clevo. Schenker Notebook positioniert dieses Gerät als leistungsstarkes Business Notebook. Dies zeigt sich etwa auch in den angebotenen Displayoptionen wieder, wo sowohl ein HD (1366x768) als auch ein HD+ (1600x900) mit Glare oder wahlweise auch mit matter Oberfläche angeboten wird. Auch das bei allen Modellen integrierte UMTS Modul könnte für Geschäftskunden von Interesse sein. Last but not least soll es auch einen 9-Zellen Akku geben, der den 15-Zoller eine passable Mobilität verleihen soll.

Die neuen Intel Chips beherbergen zwar durchgehend eine eigene Grafikeinheit (GMA HD), für mehr Power soll das Notebook aber auch mit dezidierter ATI Mobility Radeon HD 4570 Grafik angeboten werden (Non-Hybrid).

mySN MB6 / Clevo W760C
mySN MB6 / Clevo W760C
mySN MB6 / Clevo W760C
Das Testsystem: mySN MB6 / Clevo W760C

Unsere Tests wurden ausschließlich mit der CPU-internen Grafikeinheit durchgeführt. Uns stand für erste CPU Tests ein Vorseriengerät zur Verfügung, dessen Bios-Version nicht mit den in den Verkauf kommenden Modellen übereinstimmt.

  • Windows 7 Home Prem. 64-bit
  • Intel HM55 Chipsatz
  • Intel Core i3/i5/i7
  • Intel GMA HD GPU
  • 15.6” HD TFT Glare Type
  • 4096MB DDR3 1333MHz (bis zu 8GB DDR3 RAM)
  • 640GB HDD WD6400BEVT
  • Preis: ab 699 Euro, abhängig von der Konfiguration (Testkonfiguration mit i5-520M: 1219 Euro ink. 9-Zellen Akku, UMTS und OS)

Überblick Intel Core i3/i5/i7 Arrandale CPUs

Eine erste Einführung über die aktuelle “Errungenschaft” von Intel haben wir bereits im Rahmen dieses Berichtes gegeben. Auch einen konkreten Test eines Arrandale-Notebooks, und zwar des Dell Studio 1558 mit besonderer Gewichtung der Performance der CPU un der integrierten Intel GMA HD Grafik steht bereits zur Verfügung. Vertiefende Informationen finden Sie in den genannten Artikeln. Dieser Artikel beschäftigt sich mit den Performanceunterschieden der neuen CPUs

Intel Arrandale CPUs
Intel Arrandale CPUs
Intel Arrandale CPUs

Insgesamt fünf Chips standen uns für unsere Tests zur Verfügung. Aus der regulären Palette fehlt die Core i3-350M CPU. Nicht behandelt werden vorerst auch die neuen ULV-Chips, von denen ebenso noch keine Testmuster zur Verfügung standen.

Bezeichnung Taktrate max. Turbo L2/L3-Cache TDP AES, Trusted Execution, VT-d Preis(Intel, 1k units)
Core i3-330M 2.13 GHz - 512KB/3MB 35W AES, Trusted -
Core i3-350M 2.26 Ghz - 512KB/3MB 35W - -
Core i5-430M 2.26 GHz 2.53 GHz 512KB/3MB 35W - -
Core i5-520M 2.40 GHz 2.93 Ghz 512KB/3MB 35W ja $225.-
Core i5-520UM 1.06 GHz 1.86 Ghz 512KB/3MB 18W ja $241.-
Core i5-540M 2.53 GHz 3.06 Ghz 512KB/3MB 35W ja $257.-
Core i7-620M 2.66 GHz 3.33 GHz 512KB/4MB 35W ja $332.-
Core i7-620LM 2.00 GHz 2.8 GHz 512KB/4MB 25W ja $300.-
Core i7-620UM 1.06 GHz 2.13 GHz 512KB/4MB 18W ja $278.-
Core i7-640LM 2.13 GHz 2.93 GHz 512KB/4MB 25W ja $332.-
Core i7-640UM 1.20 GHz 2.26 GHz 512KB/4MB 18W ja $305.-
Intel Arrandale CPU Palette

Synthetische Benchmarks

Cinebench R10

Pflicht-Prüfung bei jeder „Einstandsfeier“ neuer Prozessoren ist der bewährte Cinebench R10 Benchmarktest, der das Rendern eines Bildes wahlweise mit einem einzelnen physischen Kern oder unter Zuhilfenahme aller zur Verfügung stehender Kerne testet. Abhängig von den angebotenen Cores und der Geschwindigkeit gilt: Je höher die erreichte Punkteanzahl, desto schneller wird das Rendering abgeschlossen und umso höher die Beurteilung in der jeweiligen Disziplin. Durchgeführt wurde der Test in der 32-bit als auch in der 64-bit Variante, die mit dem auf unserem Testsystem installierten Windows 7 Home Premium 64 auch die besten Ergebnisse lieferte.

Soviel vorweg, die Ergebnisse der neuen getesteten Core-i-Chips fallen beeindruckend aus. Wie erwartet reihen sich die einzelnen CPUs gemäß ihren Herstellerangaben auf. Die Spitze definiert die i7-620M CPU, die mit 3346 Punkten im Single CPU Rendering Test (32bit) praktisch mit der bisherigen stärksten Dual-Core CPU, der Core 2 Extreme X9100 gleich zieht.  Im Multi-Core Rendering Test kann der Chip dann allerdings an der X9100 vorbei ziehen und mit knapp mehr als 7000 Punkten die X9100 um rund 15% überbieten. Natürlich, über den Erfolg eines 15%-Zugewinns lässt sich streiten, bedenkt man, dass Intel die X9100 CPU aktuell mit stolzen 851 US-Dollar in der Preisliste führt und die i7-620M mit 332 Dollar geführt wird, rückt diese den Vergleich in ein anderes Licht.

Maximal ausgereizt wird das Ergebnis der neuen Intel Arrendale Chips dann im 64-bit Test. Mit 4163 Punkten im Single CPU Rendering Test und 8680 Punkten im Multi-CPU Test stößt der Zweikernchip schon gefährlich nahe zu den 64bit Ergebnissen der Core 2 Quad und Core i7-Vierkernchips vor, die hier mit 10000 Punkten aufwärts natürlich nach wie vor die Nase vorne haben. Auch im 32bit Test bleibt es bei diesem Verhältnis.
Interessant auch das unserer Meinung nach sehr eng aneinander liegende Feld der Ergebnisse der einzelnen Chips. So liegt die i7-620M CPU im Multi CPU Test hier nur rund 3% vor dem i5-540M Chip und lediglich 6% vor der i5-520M CPU. Erst zu den niedriger positionierten i5-430M (+21%) und der i3-330M (+31%) fällt der Abstand deutlich aus. Zwar stehen für diese Chips noch keine Preise fest, angesichts des doch deutlichen Leistungssprungs ist aber mit einer ebenso deutlichen Preisdifferenz zu den i5-Mittelklassechips zu rechnen.

Cinebench R10 32bit
Cinebench R10 32bit
Cinebench R10 64bit
Cinebench R10 64bit

Super Pi

Wenn es um die reine Rechenpower eines einzelnen Kern geht, steht das Tool SuperPi auch bei Overclockern stets ganz oben auf der Benchmarkliste. Die Annäherung der Zahl Pi auf eine voreingestellte Genauigkeit (1,2 oder 32-Millionen Kommastellen) beschäftigt den jeweiligen Chip für eine gewisse Zeit, die letztlich als Indikator für dessen Leistungsfähigkeit gilt.

Ein sehr ähnliches Bild wie bereits im Cinebench-Test zeichnet sich auch in dieser Disziplin ab. Die i7-620M CPU liegt mit 799 Sekunden im 32M-Test klar vorn, gefolgt vom i5-540M Chip (+6%) und der i5-520M CPU (+12%). Deutlich abgeschlagen ist hier die i3-330M CPU zu finden, die etwa 42% länger für die Berechnung benötigt als die i7-620M CPU. Vergleicht man die beiden höchstmöglichen Taktraten von 2.13 zu 3.33 GHz bestätigt sich auch in etwa diese Relation.

Für den Vergleich zur „alten“ Core 2 Generation haben wir auch hier die leistungsstarke X9100 Extreme CPU herangezogen, die im Schnitt mit 906 Sekunden im 32M-Test lediglich das Niveau der i5-520M CPU erreichen kann. Mit einem Plus von 13% kann der i7-620M Chip den bisherigen Leader der Dual-Core Chips doch deutlich hinter sich lassen.

SuperPi: Kein Problem dank Turbo-Boost
SuperPi: Kein Problem dank Turbo-Boost

PC Mark Vantage

Der Nachfolger der Anwendungs-Benchmarktests PC Mark 2005 beurteilt die Gesamtperformance des Systems in Hinblick einzelner Sparten. Da die von uns getestete Arrendale Palette in ein und demselben Testgerät gebencht wurde, sind die verzeichneten Unterschiede in erster Linie direkt auf die eingesetzte CPU zurückzuführen. Der Vergleich zur X9100 CPU ist mit Vorbehalt zu genießen, da diese in einer anderen, wenn auch leistungsfähigen Testplattform (mySN XMG7 / Clevo M570TU) getestet wurde und damit auch zahlreiche andere Komponenten einen entsprechenden Einfluss auf das Gesamtergebnis haben können.

Wie erwartet, wirkt sich die Leistungsfähigkeit der jeweiligen CPU direkt auf den Gesamtscore im Test aus. Abgesehen von der „HDD Test Suite“, die lediglich die Performance der eingesetzten Festplatte testet und deren Ergebnis demzufolge stets annähernd gleich blieb, ist bei nahezu allen Teilbereichen eine konstante Steigerung vom Core i3-330m bis hin zur Core i7-620M CPU zu beobachten, mit einer Ausnahme: Die 620M, 540M und 520M Chips zeigen einen überragenden Wert bei der „Communications Suite“. Im Detail testet der PC Mark Vantage hier die Verschlüsselung bzw. Entschlüsselung von Daten, Daten Komprimierung, Mail-Suche und Audio-transcoding, jeweils  sehr CPU intensive Anwendungen.
Grund könnten spezielle Features in den neuen Arrendale CPUs sein, die speziell bei den genannten Prozessen punkten können und auf welche bei den kleineren Chips verzichtet wurde (new AES instructions, Intel trusted execution technology).

Wenn auch wie oben angesprochen nicht direkt vergleichbar da eine andere Testplattform, fällt der Seitenblick auf das Ergebnis eines X9100 Testsystems überzeugend aus. Speziell die neuen Features und das Ausreißen der Ergebnisse im Communications Test beschert den 520M, 540M und 620M-Chips einen Schub im Gesamtscore.

PC Mark Vantage
PC Mark Vantage

GPU Performance

3D Mark 2005 / 2006

Alle getesteten CPUs verfügen mit der Intel GMA HD über eine CPU-integrierte Grafiklösung. Unsere ersten Tests im Dell Studio 1558 bescheinigten der neuen Intel Grafik eine Mehrleistung von bis zu 40% im Vergleich zur bisherigen Intel GMA 4500M HD Chipsatzgrafik, abhängig von der jeweiligen Anwendung. Damit schraubt Intel das Einstiegsniveau mit integrierte Grafik auf den einstigen Einstiegsbereich eigenständiger Grafikkarten von Nvidia und ATI hoch.

Die Ergebnisse im 3D Mark 2005 Benchmarktest liegen bei allen Chips mit Ausnahme der Core i3-330M CPU sehr eng beisammen auf einem Niveau von rund 3300 Punkten. Die getestete i3-CPU bringt hier in der selben Testplattform nur 3035 Punkte, also rund 10% weniger. Intel gibt die Taktraten der GMA HD Grafik bei allen getesteten Chips mit 500 MHz an. Die maximale Taktrate (auch der Grafikchip kann sich übertakten) liegt allerdings bei den i5 und i7 CPUs mit 776 MHz über jenem der i3-Chips (667 MHz), was letztlich auch für diese beobachtete Abweichung verantwortlich sein kann.

Der 3D Mark 2006 Benchmarktest zeigt den grundsätzlich selben Verlauf, allerdings konnten wir auch bei der i7-620M CPU einen Einbruch auf das Niveau der i3-CPU feststellen. Eine mögliche Erklärung wäre hier ein TDP (Thermal Design Power) Engpass, der dem integrierten GMA HD Grafikchip eine maximale Übertaktung nicht mehr ermöglicht.

3D Marks 2005 / 2006
3D Marks 2005 / 2006

Supreme Commander – Forged Alliance

Auch wenn wir die Intel GMA HD Grafiklösung in Gaming Notebooks bestenfalls in Form von Hybrid-Lösungen begegnen werden, interessierte uns doch auch das Verhalten des Grafikchips im praktischen Test. Zur Anwendung kam mit dem Strategie Game Supreme Commander ein aufgrund der riesigen Karten mit unzähligen AI-Einheiten besonders CPU intensives Game. Für den Vergleich wurde der integrierte Performance Test heran gezogen, dessen Bericht schließlich unter anderem eine durchschnittliche Framerate ausgibt.

Bei allen durchgeführten Tests blieben die Ergebnisse der einzelnen Chips sehr eng beisammen. Lediglich die Core i3-CPU blieb insgesamt etwas zurück. Demzufolge sollte für Games eine CPU ab Core i5-430M aufwärts zu empfehlen sein. Den Hauptteil zur Gaming Performance werden auch in Zukunft nach wie vor die Grafikkarten tragen.

Supreme Commander – Forged Alliance Performance Test
Supreme Commander – Forged Alliance Performance Test

Leistungsaufnahme

Leistungsaufnahme
Leistungsaufnahme (alt)

Bei unseren ersten Messungen schlich sich bei der i6-620M offenbar ein Fehler ein (Grafik rechts). Daher testeten wir erneut, allerdings in einer etwas abweichenden Ausstattung des Testgerätes. Relevant sind damit nur die Unterschiede der einzelnen neuen Messwerte.

Obwohl Intel mit einer TDP (Thermal Design Power) von 35W bei allen getesteten Chips, fällt der nominelle Stromverbrauch in den einzelnen Testszenarien doch sehr unterschiedlich aus. Gemessen wurde jeweils der jeweils der Stromverbrauch des gesamten Testsystems zwischen Netz und Netzteil in den Leistungszuständen Idle min (Energiesparmodus, min. Displayhelligkeit), Idle max (Profil Höchstleistung) und unter CPU Last (Profil Höchstleistung, Prime95 Torture Test – In-place large FFTs/SuperPi 32M/Cinebench R10 64bit MultiCPU).

Wenn auch leistungstechnisch in vielen Disziplinen nur knapp vorn den i5-Prozessoren, entpuppt sich die i7-620M CPU bei der Leistungsaufnahme wie erwartet als energiehungrigster Chip. Mit bis zu 55,1 W unter Last genehmigt sich die CPU gerade einmal 3.4 W mehr als der i5-Kollege. Im Idle Betrieb liegen die Ergebnisse des Testsystems in allen CPU Ausstattungen sehr eng aneinander.

Leistungsaufnahme
Leistungsaufnahme (neu)

Fazit

Mit einer Preisspanne von 225 bis 332 Dollar liegen die i5 und i7 Chips sehr  eng beisammen. Dies gilt auch für eine Vielzahl an Leistungstests, in denen zwar die Core i7-620M meist die Nase vorn hat, der Abstand zur Core i5-540M aber in der Regel im niedrigen einstelligen Prozentbereich bleibt. Beim PC Mark Vantage Benchmarktest können sich die Oberklasse i5-Chips sowie die i7 CPU deutlich von den kleineren Prozessoren absetzen, was auf einzelne CPU Features zurückzuführen ist, die nur bei den Top-Modellen verfügbar sind.

Gute Performance bringt auch die GMA HD Grafiklösung. Etwas niedriger fällt diese zwar bei den Core i3 Prozessoren aufgrund der niedrigeren Übertragbarkeit aus, ist aber dennoch der bisherigen GMA 4500M HD Chipsatzgrafik um Weiten überlegen (bis zu 40%).

Interessant fallen auch die Beobachtungen bei der GPU Performance der i7-620M CPU aus, die etwas je nach Test etwas unter den i5-Ergebnissen liegen kann. Hier könnte auch der deutlich erhöhte Energiebedarf der i7-620M CPU mit eine Rolle spielen, da die Gesamt-TDP auch hier mit 35W begrenzt ist, und damit die GPU hinsichtlich Übertaktbarkeit etwas eingebremst werden könnte.
Die Vergleiche mit den bisherigen Core 2 Duo Chips, allen voran der Extreme X9100 CPU gibt Intel mit der neuen Arrendale-Architektur recht. Die i7 bzw. i5 Chips können in vielen Tests die Ergebnisse der bisher leistungsstärksten CPU einstellen, und teils sogar deutlich überbieten.

Nicht zuletzt aufgrund der interessanten Preisgestaltung sind die neuen Intel CPUs als „heiße Eisen“ für die Ausstattung in dem kommenden Notebooks zu sehen. Betrachtet man die Kriterien Preis, Leistung und Energieverbrauch, dürften sich die Intel Core i5 als klare Sieger entpuppen. Ab 225 Dollar (vergleiche: Intel P8700 209 Dollar) ist man mit dem deutlich stärkeren Core i5-520M dabei.

Intel Core ix Prozessor "Arrandale"
Intel Core ix Prozessor "Arrandale"

Vielen Dank der Firma Schenker-Notebook die uns freundlicherweise das Testgerät zur Verfügung gestellt haben. Hier können Sie das Gerät konfigurieren und auch kaufen.

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Autor: J. Simon Leitner, 19.01.2010 (Update:  9.07.2012)
J. Simon Leitner
J. Simon Leitner - Founder, Editorial Director - @simleitner
Nach meinem Studium an der TU-Wien widmete ich mich als Mitbegründer vollends dem Projekt Notebookcheck. Seit Commodore C64 und Atari 1040 ST sind Computer fester Bestandteil meiner täglichen Aktivitäten. Meinen Energieausgleich finde ich vor allem bei sportlichen Aktivitäten in freier Natur.