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Seite 2: AMD FX 8150 Bulldozer - Acht halbe oder vier ganze Rechenkerne im Benchmark-Test?

Die Bulldozer-Mikroarchitektur

Obwohl AMD den FX 8150 als Achtkern-Prozessor bezeichnet, ist das nicht unumstritten. Denn die Bulldozer-Kerne entsprechen nicht der traditionell gewohnten Vorstellung eines vollständigen Rechenkernes. Stattdessen sind jeweils zwei Rechenkerne zu einem Modul zusammengefasst und teilen sich darin einige Ausführungseinheiten, die bei bisherigen CPUs für jeden Kern separat vorhanden sind. So nutzen beide Kerne innerhalb eines Moduls gemeinsam den L2-Cache-Speicher, die Einheit zum Dekodieren ankommender Befehle und auch die für Multimedia-Berechnungen und Spiele wichtige Gleitkomma-Einheit.

Alle Bulldozer-CPUs lassen sich dank des freien Multiplikators problemlos übertakten. Alle Bulldozer-CPUs lassen sich dank des freien Multiplikators problemlos übertakten.


Andere Komponenten wie etwa der L1-Cache-Speicher sowie die Integer-Einheit sind dagegen doppelt vorhanden und stehen jedem Kern exklusiv zur Verfügung. Wenn nur eine Aufgabe (»Thread«) ausgeführt, kann ein Kern aber die geteilten Komponenten innerhalb des Moduls wie den L2-Cache oder die Gleitkomma-Einheit komplett für sich nutzen. Durch die Zusammenschaltung mehrerer Module zu einem Prozessor kommen dann die Vier-, Sechs- oder Achtkern-Varianten von Bulldozer zustande. Die modulare Bauweise spart laut AMD bis zu 50 Prozent Chipfläche gegenüber einem herkömmlichen Dual-Core-Prozessor ein und sollte so die Fertigungskosten deutlich senken.

Bulldozer geht also einen Mittelweg zwischen herkömmlichen Multi-Core-CPUs, bei denen jeder Kern identisch ist und Intels Hyperthreading-Technik. Mit Hilfe von Hyperthreading gibt sich ein real vorhandener Kern als zwei virtuelle Rechenkerne gegenüber dem Betriebssystem aus. Obwohl so gut wie keine Hardware doppelt vorhanden ist, kann die Belegung eines Kerns mit zwei Threads gleichzeitig die vorhandenen Ausführungseinheiten besser auslasten, was im Test bis zu 25 Prozent mehr Leistung bringt. AMD spricht bei Bulldozer aufgrund der in weiten Teilen doppelt vorhandenen Hardware innerhalb eines Zweikern-Moduls dagegen von etwa 80 Prozent mehr Leistung. Wir denken, dass es aufgrund der doch in weiten Teilen doppelt vorhandenen Hardware durchaus gerechtfertigt ist, beim FX 8150 von einer Achtkern-CPU zu sprechen, auch wenn ein nach traditionellem Vorgehen gefertigter Achtkerner unterm Strich mehr Leistung haben würde.

AMD FX 8150 Bulldozer - Architektur-Präsentation ansehen

Neben der modularen Bauweise bringt Bulldozer aber noch weitere Neuerungen. So unterstützen die FX-CPUs nun auch die AVX-Befehlserweiterungen von Intels Sandy Bridge, die damit programmierte Berechnungen etwa doppelt so schnell wie die älteren SSE-Befehle abarbeiten können. Außerdem beherrscht Bulldozer nun wie Intels Sandy Bridge das Beschleunigen von AES-Verschlüsselung. Zusätzlich beherrscht der FX-8150 wie alle Bulldozer zwei spezielle Zusatzbefehle, die in der Praxis aber so gut wie keine Verwendung finden dürften, da sie weder von bisherigen Prozessoren noch von den aktuellen Intel-Chips unterstütz werden.

Besserer Turbo-Modus Turbo Core 2.0

Der stark überarbeitete Turbo-Modus kann jetzt wie bei Intels Sandy-Bridge-CPUs alle Rechenkerne dynamisch beschleunigen. Der stark überarbeitete Turbo-Modus kann jetzt wie bei Intels Sandy-Bridge-CPUs alle Rechenkerne dynamisch beschleunigen.

Bislang bieten nur AMDs Sechskerner wie der Phenom II X6 1100Teinen rudimentären Turbo-Modus, der bei Belastung von maximal drei Kernen den Takt der restlichen drei um maximal 500 MHz anhebt. Bei den FX-Prozessoren agiert der Turbo dagegen ähnlich wie bei Intels Core-i-CPUs: Bei Auslastung aller Kerne hebt Bulldozer den Takt aller acht Kerne des FX 8150 um bis zu 300 MHz an, von 3,6 auf 3,9 GHz –abhängig vom momentanen Stromverbrauch des Prozessors. Wenn sich nur die Hälfte der Kerne im Einsatz befindet, sind sogar bis zu 600 MHz für einen Maximaltakt von satten 4,2 GHz drin. Falls die CPU dabei zu nahe an die vorher definierten Grenzen gerät, reduziert sie den Takt wieder, bis Luft zum automatischen Übertakten per Turbo vorhanden ist. In unserem Test konnten wir daher ein stetes Auf und Ab der Taktfrequenz beobachten, für die Benchmarks haben wir die Turbo-Funktion aktiviert, da sie aufwands- und kostenlose Mehrleistung liefert.

Hand in Hand mit dem neuen Turbo gehen auch überarbeitete Stromsparmechanismen. So kann eine FX-CPU einzelne Teile und sogar ganze Dual-Core-Module abschalten und bei Bedarf blitzschnell wieder aufwecken. Dadurch soll der Stromverbrauch vor allem im Leerlauf unter Windows im Vergleich zur Phenom-II-Generation deutlich sinken. In den Tests des Stromverbrauchs werden wir nachmessen, ob sich das auch im Alltag bestätigt.

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