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Effizienz-Geheimtipp AVX-512 auf Alder Lake – Der wieder aufgetauchte Befehlssatz im Praxistest

AVX-512 war rund um den Launch der neuen Intel Alder Lake CPUs ein heiß diskutiertes Thema. Erst hieß es, die P-Kerne unterstützten es grundsätzlich, aber um einen gemeinen Befehlssatz mit den E-Kernen bieten zu können, werde das Feature auf Silizum-Ebene abgeschaltet. Später hätten dann aber Mainboard-Hersteller das Feature funktionsfähig auf den CPUs vorgefunden und es mit Hacks im Microcode über das BIOS wieder aktivierbar gemacht. Was das wieder gefundene Feature wirklich bringt, sehen wir uns heute an.

Wer mit „AVX-512“ noch nichts anzufangen weiß, den möchte ich noch kurz abholen, bevor es gleich tiefer in die Materie geht. Im Prinzip handelt es sich dabei um einen Befehlssatz, mit der die CPU spezielle Arten von Berechnungen besonders schnell durchführen kann. Erstmals wurde das Feature 2013 auf Intel’s High End Desktop Plattform mit der „Skylake-X“ CPU-Generation integriert und war vor allem durch seine extrem hohe Leistungsaufnahme bekannt. Kraft und Kraftstoff, ihr wisst schon.

CPUs der Intel Mainstream Plattformen mit kleineren Sockeln haben das Feature erst deutlich später und vor kurzem bekommen, mit der 11. Generation, auch bekannt als Rocket Lake. Diese Generation litt bekanntlich unter vielen anderen Problem, weswegen AVX-512 hier nicht wirklich zur Sprache kam. Aber immerhin war es standardmäßig aktiv und hat in der einen oder anderen Anwendung für etwas mehr Leistung gesorgt.

Unser Britische Kollege Dr. Ian Cutress hat zur Vorgeschichte von AVX-512 und Alder Lake ausführlich auf Twitter berichtet. Also wer sich für die Details interessiert, dem kann ich diesen Thread ans Herz legen.

Aber zurück zu heute und unserem Test: Nach dem Launch ist Fakt, das Feature ist physisch vorhanden und von allen Mainboard-Herstellen in BIOS-Updates auf so gut wie jedem Board zugänglich gemacht worden. Einzige Voraussetzung für das Aktivieren von AVX-512 ist das Abschalten der E-Kerne, die den Befehlssatz aufgrund ihrer Architektur nicht unterstützen.

Nun haben wir also diese neue, sonderbare Hybrid-Plattform, mit jeweils 8 P- und E-Kernen, wovon aber nur erstere AVX-512 unterstützen. Also hat sich mir natürlich die Frage gestellt: Welche Konfiguration performt denn nun eigentlich am besten, alle Kerne, nur P-Kerne, nur P-Kerne mit AVX-512? Wir hatten in einem vergangenen Test ja bereits gesehen, dass die E-Kerne nicht immer der Leistung zuträglich sind, etwa weil sie das Speichersystem zusätzlich belasten oder den Cache-Takt absenken, aber dazu gleich noch mehr.

Ich falle gleich mal mit der Tür ins Haus, so wie sie mir auch ins Gesicht fiel, als ich bei ersten Tests mit den Einstellungen mal herumspielte:

Prime 95 ist ein altbekannter Stresstest mit sehr hoher CPU-Last, der mit Alder Lake noch so seine Probleme hat und nur 16 Threads unterstützt, auch wenn die neuen CPUs ja standardmäßig eigentlich 24 haben. In Folge dessen langweilt sich ein Drittel der Kerne und entsprechend ist auch der Stromverbrauch geringer. Aber das ist nur ein Nebenschauplatz. Interessant wird es wenn wir die P-Kerne mit und ohne AVX-512 vergleichen. Denn wenn das Feature AVX-512 aktiv ist, hat die CPU eine geringere Leistungsaufnahme als ohne. “Kann gar nicht sein, AVX-512 war schon immer das Hölleninferno von Befehlssätzen, da muss etwas faul mit HWInfo sein!”, dachte ich mir. Also habe ich mit dem Elmorlabs (Power Measurement Device) einmal auf Hardware-Ebene nachgemessen.

Das Gerät ist eigentlich nur Eine Platine mit Messwiderständen, die zwischen Netzteil und 12 V EPS-Anschluss des Mainboards verkabelt wird. So kann es den Strom, der für die CPU-Stromversorgung an das Mainboard geliefert wird, relativ präzise messen. Das Ergebnis sehr ihr auch schon oben im Diagramm. Zum einen bestätigt sich der Trend, dass 8 P-Kerne mit AVX-512 weniger Strom brauchen als ohne, und zum anderen zeigt sich ein großer Unterschied zwischen Leistungsmessungen in Hardware und Software mal wieder deutlich. Hier kommen die auf Mainboards vordefinierten AC und DC Loadlines ins Spiel, die Igor ja letztens schon beleuchtet hatte.

Nun wollte ich aber noch wissen, leisten die P-Kerne mit AVX-512 denn nun einfach nur weniger Arbeit oder liegt der geringeren Leistungsaufnahme tatsächlich eine höhere Effizienz zugrunde? Hierfür habe ich mir zwei synthetische Benchmarks rausgesucht, von denen bekannt ist, dass sie von AVX-512 profitieren, Y-Cruncher und LinX. Und interessehalber habe ich noch das Spiel Far Cry 6 in den Ring geworfen, da es bei unserem vergangenen CPU-Generationenvergleich am deutlichsten Unterschiede zwischen CPUs beim Daddeln sichtbar machen konnte. Die verwendete Test-Hardware gibt’s wie immer hier zum Nachlesen:

Testsysteme

Hardware:
  • CPU: Intel Core i9-12900K (Stock, Temperature Limit 115 °C)
  • Mainboard: Asus Maximus Z690 Apex (BIOS 0802)
  • RAM-Kit: Kingston Fury Beast DDR5-5200 CL40 2x 16 GB Kit
  • Netzteil: Superflower Leadex Gold 1600 W
  • SSD: Crucial MX500 2 TB (SATA 3, OS)
  • Grafikkarte: Nvidia GeForce RTX 3090 Founders Edition (Game Ready Driver 496.94)
  • Betriebssystem: Windows 11 Pro 64-bit (up-to-date)
Kühlung:
  • CPU-Block: Corsair XC7 RGB Pro
  • CPU-TIM: Arctic MX-5
  • Radiatoren: Alphacool NexXxoS ST30 480mm + HardwareLabs Black Ice GTX 240mm
  • Lüfter: 4x Phobya NB-eLoop 120mm 1600rpm + 2x Noiseblocker NB eLoop B12-4 120mm
  • Pumpe: XSPC D5 PWM
Gehäuse:
  • Open Benchtable
Peripherie:
  • Monitor: Benq XL2720
  • Tastatur: KBC Poker 2 (Cherry MX Brown)
  • Maus: Zowie FK1
Messgeräte
  • Thermometer: Elmorlabs KTH (kalibriert)
  • Leistungsmessgerät: Elmorlabs PMD 
  • USB-to-I2C Adapter: Elmorlabs EVC2
  • Durchfluss-Messgerät / Thermometer: Alphacool high flow NEXT
  • Software: HWInfo64 7.15-4620

 

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Joker (AC)

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Ich bin zwar anerkennend begeistert, wieviel Mühe du dir machst, aber aus 08/15 Kunden Sicht (subjektiv) überzeugt mich die Plattform überhaupt nicht. Und das ist der Eindruck oder Beigeschmack, der sich irgendwie einstellt.
Um 3 Ecken wird ein Vorzug zur nicht genannten Konkurrenz konstruiert, der bestimmt vorhanden ist, aber eigentlich kein Stück für mich als Nutzen sehe. (das heißt nix, ich bin bestimmt nicht der Premium User, der das alles zu schätzen weiß)

Als die Zen CPUs kamen, vor allem Matisse waren die einfach das bessere Paket, der Vermeer hat es dann restlos klar gemacht.
Ich meine damit, die brauchten nicht um 3 Ecken eine Bestätigung warum Kunde genau dort oder hier hinsehen musste, um sich für eine gute oder bessere Plattform zu entscheiden. Und wenn ich die Verkaufszahlen Mindfactory sehe, (jaja, ich weiß die sind nicht der Weltmarkt) sehe ich das nicht alleine so.

Sry, wenn das irgendwie ins OT abgedriftet bin. War halt der Eindruck und erste Gedanken nach dem Durchlesen.

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Igor Wallossek

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Unsere Aufgabe ist es nicht, Kundenbefindlichkeiten und wechselnde Marktanteile zu ergründen, dafür ist doch am Ende das jeweilige, hochbezahlte Marketing da. Aber wir gehen nun einmal mehr in die Tiefe als andere, was diese Seite hier auch mit am Laufen hält. AMD hat aktuell nichts Neues zum Testen, also beschäftigen wir uns mit Intel. Kommt wieder mal was von AMD, dann wird es sicher wieder andersherum aussehen. Und ein kleiner Blick über den Tellerrand hat auch noch nie geschadet ;)

08/15 wären die üblichen Mainstream-Gaming-Benchmarks, die mag ich aktuell auch nicht mehr lesen. Das ödet nur noch an, deshalb lasse ich es mittlerweile auch . :D

Momentan ist eh alles wie in der DDR, Mangel an allen Fronten, sogar bei den Testaufgaben. Da hat man dann auch mal Zeit, sich mit weitergehenden Details zu beschäftigen, die so uninteressant gar nicht sind. :)

Und zum Mangel im Allgemeinen:
Ich bekomme nirgendwo einen bezahlbaren 5.1 Verstärker mit mehr als 180 Watt pro Kanal zu kaufen. Alles ausverkauft. Also gurke ich im Wohnzimmer weiter mit dem alten Teil durch die Gegend und suche nach weiteren Moddingmöglichkeiten, um mir das Teil schönzureden. Aber nicht mal die benötigten Teile sind aufzutreiben... :(

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Joker (AC)

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darum schrieb ich ja:
alles gut, hatte die Mühen ohne wenn und aber zugestanden :)

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2Chevaux

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Mal abgesehen davon, daß ich natürlich gerade auch wegen solcher Detailbetrachtungen hier bin, wie Igor oben zu Recht vermutet, möchte ich dir, Xaver, @skullbringer nochmal ein "Weiter so!" zuwerfen. Ich empfinde – abseits vom Inhalt – deine Schreibe als ungeschliffenes Juwel, wirklich. Sehr angenehm und unaufdringlich lesbar, und die Schreibe weckt auch Vertrauen auf die zugrunde liegende Herangehensweise auf technischer Seite. Echt gut.

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geist4711

Veteran

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WOW, 180W je kanal 5.1!
betreibst du da ne diskothek? :cool:
sonst wäre de gedanke zu wirkungsgradstärkeren lautsprecher ja evtl nicht uninteressant :cool:
ich komm hier mit 50w je kanal locker bis zum übernächsten nachbarn, darf ich aber nicht...... :)
hält man aber eh keine 5minuten aus so laut.....

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Joker (AC)

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Nach deinem Horn (vielleicht erinnerst du dich am Pic mit 3x gestapelten.... 😁 ;) ) hatte ich noch ein Nivo-Horn gebaut.
Testweise kam man bei den Dickschiffen von Onkyo (TX DS939- 250W/Kanal) an Grenzen....und natürlich auch an die des Nachbars.
Kumpel hat im 2. Kreis die Viecher mit dran- kann man mal machen im EFH^^
Wenn die HDMI Boards nicht so empfindlich wären, hätte ich mit längst einen 905 dazu geholt. hab aber noch 2x 939 im Keller :rolleyes:

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jo-82

Mitglied

42 Kommentare 17 Likes

Intel möchte doch bestimmt noch ein bisschen Leistung in der Hinterhand halten für die Generation 12 13. Es ist davon auszugehen daß das technisch längst gelöst ist. ;)
Es würde imho auch nichts dagegensprechen den E Kernen AVX-512 zu spendieren.

Edit: Glatt um eine Generation vertan. :sleep:

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A
Axident

Neuling

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Ich bin sau glücklich mal einen Test (2 Tests) zu sehen, bei dem LinX mit ins Boot geholt wurde. Danke Igor Wallossek!
Viele OC-Versuche sind zwar über Prime95 und Cinebench hinaus gekommen, letztendlich aber an LinX gescheitert.

ein Satz zu @Endstufen und 5.1... gut, dass wir hier nicht im Mikrocontroller.net-Forum sind. Da wird ganz schnell jede eventuell schräge Idee im Keim der Oberflächlichkeit der Schwachstromelektriker erstickt...

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Igor Wallossek

Format©

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Nochmal Off-Topic:
Ich sags mal so: zwei nuLine 334 brauchen mindstens 150 Watt pro Kanal im Stereo-Betrieb, sonst sind die komplett unterfordert. Stereo höre ich generell ohne Sub als reines 2.0 und da werden selbst die 180 Watt schnell zum Flaschenhals, wenn es sauber bis 30 Hz runtergehen soll. Leider bekommt man keine wirklich intelligenten Verstärker, die im Stereobetrieb das Leistungsbudget richtig gut verteilen können. :(

Gerade noch einen Denon ausgegraben, den könnte ich über Nubert beziehen. Da sollten im 2.0 zumindest bis 150 drin sein. Und Filme nur in Stereo gucken, ist auch fad, da gibts dann Ärger mit der vernetflixten Family :D

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Igor Wallossek

Format©

6,167 Kommentare 9,686 Likes

Der Artikel ist von Xaver :)

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Xaver Amberger (skullbringer)

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