AMD Phenom X4 9100e

Weltweit erster Desktop-Quad-Core mit 65 Watt

Der Quad-Core-Prozessor Phenom X4 9100e kommt mit nur 65 Watt Verlustleistung aus. Doch die Taktrate liegt nur bei 1,80 GHz. Für wen lohnt sich die CPU? Und wie hoch ist das Übertaktungspotenzial?

AMD hinkt in punkto Performance dem Kontrahenten Intel hinterher. Doch wie vielen Anwendern ist die Performance überhaupt noch wichtig? Außer Spielern wenigen. Im Zeitalter explodierender Energiepreise hat AMD immerhin einen Trumpf zu bieten: weltweit den ersten Quad-Core-Prozessor, der gerade einmal 65 Watt (TDP) verbraucht. Der kleinste Quad-Core von Intel saugt dagegen 95 Watt (TDP), obwohl Intel schon die 45-Nanometer-Technik einsetzt und AMD mit 65 nm arbeitet.

Auch bei der Betrachtung der Gesamtplattform - also Motherboard, CPU und Grafik - steht AMD energetisch nicht schlecht da. Außer bei Spielen ist die Performance durchaus ausreichend für Büroarbeiten und Unterhaltung. So schafft es die integrierte Grafikengine im 780G-Chipsatz, Blu-ray-Videos in 1920-er HD-Auflösung bei minimaler CPU-Belastung ruckelfrei darzustellen und über HDMI auszugeben. Bei Intel muss man sich auf eine solche Plattform noch gedulden, denn momentan funktioniert das nur mit separater Grafikkarte. Das Problem bei AMD ist immer noch die Beherrschung hoher Taktfrequenzen. Während Intel bei Quad-Core problemlos an der 3-GHz-Marke arbeitet, schafft AMD gerade einmal 2,5 GHz. Der hier vorgestellte Phenom X4 9100e arbeitet übrigens bei 1,8 GHz.

Ein Blick zurück: Die ersten Phenom-Modelle mit dem B2-Stepping hatten gegenüber dem klassischen Athlon 64 X2-Prozessoren eine bessere Energieeffizienz, jedoch musste Aufgrund des TLB-Fehlers - der in Praxis kaum relevant ist - die höchste Taktrate auf 2,30 GHz begrenzt werden. Stepping B3 beseitigte den Fehler und die Taktrate konnte auf 2,50 GHz gesteigert werden. Da die Phenom-Core auch mit dem B3-Update nicht taktfreudiger geworden ist, musste AMD die Core-Spannung anheben. Dadurch verzeichnet der Phenom X4 mit B3-Stepping einen sehr hohen Energiebedarf (TDP) von 125 Watt.

Dass AMD in der Lage ist, durch Optimieren des Produktionsprozesses die Stromaufnahme beim Phenom dennoch zu senken, bewies der Hersteller im Test der Phenom X3-Prozessoren. Mit ebenfalls auf der B3-Stepping basierenden Core, benötigt ein Kern im Vergleich zu den Quad-Core-Modellen bei gleicher Taktrate deutlich weniger Spannung und Strom. Wie es AMD schafft auf die 65 Watt zu kommen, beschreiben wir in den folgenden Abschnitten.

Phenom 9100e im Detail

Wie alle Phenom-Prozessoren wird auch der 9100e in 65 nm hergestellt. In der technischen Ausstattung ist er vollkommen identisch mit dem herkömmlichen Phenom X4-Prozessor. Nur in den Taktraten und der Versorgungsspannung unterscheidet er sich. Die Geschwindigkeit des Speichercontrollers / Hypertransport- Protokolls wurde beim Energiespar-Phenom auf 1600 MHz gesetzt. Der normale Phenom X4 hat 1800 MHz und der Phenom X4 9850 Black Edition taktet mit 2000 MHz.

Core-Spannung: Nur 1,10 Volt

Dass es sich bei dem Phenom X4 9100e um einen Energiesparprozessor handelt, ist an der Core-Spannung zu erkennen, denn die Quad-Core-CPU kommt bei voller Taktrate mit nur 1,100 Volt aus. Das Tool Core Temp liest den VID der 9100e CPU richtig aus. Die Platinenhersteller haben anscheinend nicht damit gerechnet, dass AMD eine Phenom-CPU mit einer solch geringen Versorgungsspannung auf in Markt bringt. Eine manuelle Einstellmöglichkeit dieser Spannungshöhe ist bei unserem MSI K9A2 Platinum Board nicht möglich. Nur wenn die Einstellung auf Auto steht, wird die VID von 1,100 Volt gesetzt. Das Board versorgt die CPU mit 1,096 Volt. Die CPU läuft hierbei absolut stabil. Die manuelle Einstellung der MSI-Platine für die Core-Spannung beginnt bei 1,128 Volt.

Schaltet der Phenom 9100e im Leerlauf im Energiesparmodus Cool'n'Quiet um, verringert seine Core-Spannung von 1,10 Volt auf 1,00 Volt. Beim Phenom X3 ist dies übrigens 1,05 Volt, welcher auch eine deutlich geringere Verlustleistung als der klassische Phenom X4 hat. Im Cool'n'Quiet-Modus verringert der Phenom 9100e seine Spannung auf 1,00 Volt. Im Vergleich: Der Phenom X3 schaltet seine Versorgungsspannung auf 1,050 Volt herab.

Übertakten auf 2,40 GHz: Die Platine ist das Limit

Im Phenom 9100e steckt ein größeres Potenzial als in den übrigen Phenom X3 und X4 Modellen. Uns gelang es, den Phenom 9100e mit seinem Standardtakt von 1,80 GHz problemlos auf 2,40 GHz zu übertakten, ohne die Core-Spannung anheben zu müssen. Der Phenom 9100e läuft mit seiner Originalspannung von 1,100 Volt absolut stabil auf 2,40 GHz. Die Sache hat jedoch einen kleinen Haken. Da der Phenom 9100e einen festen Multiplikator von 9x hat, ist es ausschließlich durch Anheben des Front-Side-Bus möglich, ihn zu übertakten. Wir mussten den FSB von 200 MHz auf 266 MHz anheben, um einem CPU-Takt von 2.40 GHz zu erreichen. Bei diesem hohen FSB ist für den AMD 790FX-Chipsatz mit SB700-Southbridge schon das Ende erreicht. Einige Platinen lassen sich mit viel Glück und durch Steigern sämtlicher Spannungen der Platine auf 295 MHz bringen. Jedoch ist dann die Platine in den meisten Fällen nicht stabil genug, um mit solch einem System längerfristig zu arbeiten. Faszinierend ist der Energieverbrauch des Phenom X4 9100e, wenn er auf dem Niveau eines Phenom X4 9750 getaktet ist.

Verlustleistung Prozessor: 63,9 Watt unter Volllast

Unsere Messung bestätigt die TDP-Angaben von AMD. Unter voller Belastung aller vier CPU-Kerne mit Prime95 messen wir eine Leistungsaufnahme von 63,95 Watt. Bei unserer Messung sind zusätzlich die Verlustleistungsanteile der Festspannungsregler enthalten. Somit verbraucht der Phenom X4 9100e sogar noch weniger. Aufgrund vieler Anfragen von unseren Lesern haben wir den Core 2 Quad Q9450 von Intel in die Energiemessungen mit einbezogen. Da uns aktuell nur ein 45 nm Prozessor, der Core 2 Extreme QX9770, von Intel zur Verfügung gestellt werden kann, haben wir den Core 2 Quad Q9450 simuliert. Hierbei wurde der frei wählbare Multiplikator auf 8,0 und der FSB auf 333 MHz gesetzt. Die Core-Spannung der CPU beträgt 1,2875 Volt. Bei unserem Core 2 Extreme QX9770 handelt es sich um ein Sample mit dem C0-Stepping. Gegenüber dem Phenom X3, welcher einen CPU-Kern weniger besitzt, benötigt der Energiespar-Phenom zirka 10,5 Watt weniger an Energie. Der 9100e taktet zwar mit 300 MHz geringer als der Phenom X3, jedoch benötigt er auch bei gleichem Takt weniger Strom. AMD hat es mit dem Phenom 9100e geschafft, im Vergleich zu den anderen Phenom X4 Prozessoren, den Stromverbrauch eines CPU-Kerns einzusparen.