Kurztest: AMD Phenom B2 vs. B3 Stepping

Kurztest: AMD Phenom B2 vs. B3 Stepping

Erratum 298 adé und auf zu höherem Taktraten

Vor knapp 2 1/2 Monaten sind wir in dem Artikel „AMD Phenom – Eine Aufrüstoption für AM2 Platinen?“ erstmals der Performance der neuen Phenom X4 Modelle, im Vergleich mit den alten X2 DualCores, auf den Grund gegangen. Abseits der Kompatibilitätsprobleme ist das Fazit des Phenoms damals recht positiv ausgefallen, gerade in Multithreaded Anwendungen konnte der Phenom die Power der 4 Kerne ausspielen und verwies die alten X2 CPUs in die Schranken. Das größte Problem war damals allerdings das Erratum 298 aka. TLB-Bug.

Informationen über diesen gab es kaum, auch fiel der Bug während des Testzeitraums nicht auf. Bekannt war nur, dass er vorhanden war und, dass die Mainboardhersteller angehalten wurden, einen entsprechenden Fix in das Bios zu implementieren. Dieser kostete teilweise allerdings eine Menge an Performance.

Ende März 2008 hat AMD endlich das B3 Stepping des AMD Phenoms vorgestellt. Im B3 Stepping soll vor allem der TLB Bug gefixt wurden sein. Zudem bietet AMD mit dem B3 Stepping endlich höhere Taktraten als die 2.3 GHz des Phenom 9600 an. Ob es noch weitere Unterschiede zwischen dem Phenom im B2 und B3 Stepping gibt, möchten wir im folgenden Kurztest klären.

Testsystem

  • ASRock A780FullDisplayPort Bios 1.30
  • 2x Patriot PDC22G6400LLK DDR2 800
    • @ DDR2 800 CL 5-5-5-16-CR2
    • Ganged Modus
  • Seagate ST3250410AS (250 GB)
  • ASUS AMD ATI Radeon HD 3870 512MB
  • Enermax Liberty 500W

Verwendete Treiber

  • Windows Vista 64 Bit SP1
  • AMD Catalyst 8.3 Hotfix
  • Catalyst 8.3 Southbridge Treiber
  • Realtek HD Audio Treiber R1.90

Verwendete CPUs

  • AMD Phenom 9500 (B2 Stepping, 2,2 GHz, 4x 512 KB L2 Cache, 2 MB L3 Cache, NB-Tak 1800 MHz -65nm)
    • Bei den Benchmarks ohne TLB Bug Patch wurde dieser mit dem ASRock TLB Utility deaktiviert
  • AMD Phenom 9550 (B3 Stepping, 2,2 GHz, 4x 512 KB L2 Cache, 2 MB L3 Cache, NB-Tak 1800 MHz -65nm)
    • Simuliert durch heruntertakten des Phenom 9850 auf 11×200, zusätzlich wurde die Spannung auf 1.25V abgesenkt (Betriebsspannung des 9500
  • AMD Phenom 9850 (B3 Stepping, 2,5 GHz, 4x 512 KB L2 Cache, 2 MB L3 Cache, NB-Tak 2000 MHz -65nm)

Da uns lediglich ein Phenom 9850 Black Edition als B3 CPU für den Tests zur Verfügung stand, mussten wir den Phenom 9550 durch heruntertakten und absenken der Versorgungsspannung beim Phenom 9850 simulieren.. Bei den Benchmarks ist dies sehr unproblematisch (CnQ ist hier deaktiviert), während bei den Messungen zur Leistungsaufnahme CnQ eigentlich aktiviert ist. Auf diese Probematik gehen wir im entsprechendem Abschnitt aber nochmal näher ein.

Doch wir wollen direkt zu den Benchmarks springen, bevor wir den Phenom im Fazit schließlich ausführlich analysieren.

Benchmarks

SiSoft Sandra Lite XII SP2

    • Hersteller: SiSoft
    • Download
    • Typ: Synthetischer CPU-Benchmark
    • Beschreibung: einfacher Test mit Standard Settings
    • MultiCore optimiert: Ja

 Kurztest: AMD Phenom B2 vs. B3 Stepping

 Kurztest: AMD Phenom B2 vs. B3 Stepping

Everest Ultimate 4.50

    • Hersteller: Lavalys
    • Download
    • Typ: Synthetischer CPU-Benchmark
    • Beschreibung: Einfacher Test mit Standardsettings
    • MultiCore optimiert: Ja

 Kurztest: AMD Phenom B2 vs. B3 Stepping

 Kurztest: AMD Phenom B2 vs. B3 Stepping

ever3 Kurztest: AMD Phenom B2 vs. B3 Stepping

Cinebench R10

    • Hersteller: Maxon
    • Herstellerseite
    • Typ: Synthetischer Rendering-Benchmark auf Basis der Cinema 4D-Engine
    • Beschreibung: Einmaliger Durchlauf der 64 Bit Version auf Standardsettings
    • MultiCore optimiert: Ja

 Kurztest: AMD Phenom B2 vs. B3 Stepping

cine1 Kurztest: AMD Phenom B2 vs. B3 Stepping

    Futuremark PCMark Vanatge

      • Hersteller: Futuremark
      • Herstellerseite
      • Typ: Synthetischer Systembenchmark
      • Beschreibung: Einmaliger Durchlauf der 64 Bit Version auf Standardsettings
      • MultiCore optimiert: Ja

     Kurztest: AMD Phenom B2 vs. B3 Stepping

    Futuremark PCMark 05

      • Hersteller: Futuremark
      • Herstellerseite
      • Typ: Synthetischer Systembenchmark
      • Beschreibung: Einmaliger Durchlauf auf Standardsettings

     Kurztest: AMD Phenom B2 vs. B3 Stepping

    WinRar

      • Hersteller: Rarlab
      • Download
      • Typ: Packsoftware
      • Beschreibung: Test mit dem integrierten Benchmark (Multithreaded)
      • MultiCore optimiert: Ja

    w371 Kurztest: AMD Phenom B2 vs. B3 Stepping

    TMPEGEnc mit DivX 6.8

      • Hersteller: Pegasys/TMPGInc.
      • Download
      • Typ: Videoencoder
      • Beschreibung: Wir haben die HD1920 AVI-Version (AVI, MPEG4 / AC3 5.1 Surround) des Elephants Dream Videos genutzt und es mittels TMPEGEnc in ein DivX Video umgewandelt. Die Bitrate lag bei 3000 kBit/s., der Sound bei 192 kBit/s.
      • MultiCore optimiert: Ja

     Kurztest: AMD Phenom B2 vs. B3 Stepping

    Apple Itunes

      • Hersteller: Apple
      • Download
      • Typ: Musicplayer/encoder
      • Beschreibung: Wir haben eine ~45 Minuten lange Wav Datei mittels Itunes in das AAC-Format (192 kBit/s) umgewandelt.
      • MultiCore optimiert: Nein

     Kurztest: AMD Phenom B2 vs. B3 Stepping

     Kurztest: AMD Phenom B2 vs. B3 Stepping

    Vimark

      • Hersteller: River Past
      • Herstellerseite
      • Typ: Videoencoding Benchmark
      • Beschreibung: Durchlauf unter Standardsettings

     Kurztest: AMD Phenom B2 vs. B3 Stepping

    Futuremark 3DMark 06

      • Hersteller: Futuremark
      • Herstellerseite
      • Typ: Synthetischer 3D Benchmark
      • Beschreibung: Einfacher Durchlauf mit den Standardeinstellungen

     Kurztest: AMD Phenom B2 vs. B3 Stepping

     Kurztest: AMD Phenom B2 vs. B3 Stepping

      • Hersteller: Futuremark
      • Herstellerseite
      • Typ: Synthetischer 3D Benchmark
      • Beschreibung: Einfacher Durchlauf mit den Standardeinstellungen
    • Futuremark 3DMark 05

       Kurztest: AMD Phenom B2 vs. B3 Stepping

    Call of Duty 4

      • Hersteller: Infinity Ward
      • Herstellerseite
      • Typ: Game
      • Beschreibung: Gebencht wurde mittels FRAPS eine 10 sekündige Szene direkt zum Beginn der Demoversion. Die Angaben entsprechen dem Mittelwert aus 5 Messungen.

    cod4 Kurztest: AMD Phenom B2 vs. B3 Stepping

    Company of Heroes -Opposing Fronts

      • Hersteller: THQ
      • Herstellerseite
      • Typ: Game
      • Beschreibung: Gebencht wurde mittels FRAPS eine 10 sekündigeSpielszene Demoversion. Die angegeben Werte entsprechen den Durchschnittswerten aus 5 Messungen.

     Kurztest: AMD Phenom B2 vs. B3 Stepping

    Fear – Perseus Mandate

      • Hersteller: Monolith
      • Herstellerseite
      • Typ: Game
      • Beschreibung: Gebencht wurde mittels FRAPS eine 10 sekündige Spieleszene der Demoversion. Die angegeben Werte entsprechen den Durchschnittswerten aus 5 Messungen.

     Kurztest: AMD Phenom B2 vs. B3 Stepping

    Unreal Tournament 3

      • Hersteller: Digital Extremes
      • Herstellerseite
      • Typ: Game
      • Beschreibung: Gebencht wurde mittels FRAPS, der UT 3 Beta Demo und dem UT-Bench Tool die Map „dm_Shangri La_bot“

     Kurztest: AMD Phenom B2 vs. B3 Stepping

      Leistungsaufnahme

      • Beschreibung: Die Idle Leistungsaufnahme entspricht der Leistungsaufnahme auf dem Desktop ohne Belastung. Die Leistungsaufnahme unter Vollast wurde per Prime 95 simuliert. Gemessen wurde mit dem „Voltcraft Energy Check 3000“. Die Messungenauigkeit des Gerätes liegt bei +/- 1%.

    cpulast Kurztest: AMD Phenom B2 vs. B3 Stepping

    idle Kurztest: AMD Phenom B2 vs. B3 Stepping

    Hinweis zu den Messwerten: Da CnQ mit dem von uns simuliertem Phenom 9550 nicht funktioniert (Multiplikator wurde im Bios verändert) wurde für alle Messungen unter Vollast (wie bei den Benchmarks) CnQ deaktiviert. Für die Idle Leistungsaufnahme wurden die jeweiligen Idle-Stats der CPUs im Bios fest eingestellt.

    Nach der Betrachtung der Messwerte lässt sich sagen, dass das B3 definitiv nicht generell stromsparender als das B2 Stepping ist. Während die Ergebnisse unter Idle in etwa identisch waren, verbraucht die B3 CPU unter Last ~ 15W mehr als die B2 CPU. Hier raus lässt sich allerdings keineswegs ableiten, dass das B3 Stepping generell mehr Strom benötigt als das B2 Stepping. Es ist mehr als eine Art Momentaufnahme zu sehen. Jede CPU unterscheidet sich in Ihrer Güte (was man vor allem an den Übertaktungsergebnissen sieht), hiervon betroffen können aber auch kleine Unterschiede bei der Leistungsaufnahme sein.

    Zusätzlich zu diesen Unterschieden kommen weitere externe Faktoren wie Effizienz der Spannungswandler/des Netzteils die die tatsächlichen Unterschiede nach oben/unten verschieben können. Als letzten Punkt müssen wir hier noch mal erwähnen, dass der Phenom 9550 von uns lediglich simuliert wurde. Spannungen und Taktraten wurden im Bios zwar entsprechend angepasst, es lässt sich aber nie ausschließen, dass gerade die Spannungen nicht 100% korrekt übernommen werden – auch wenn entsprechende Tools unter Windows dies vorgaukeln.

    Noch ein Wort zum Phneom 9850 – Unter Idle zeigt dieser sich recht genügsam, unter Volllast sind die Unterschiede allerdings schon deutlich. Aber auch hier sei noch mal darauf hingewiesen, dass man anhand der Messergebnisse keinesfalls behaupten sagen kann, dass der Phenom 9850 ~ 50W mehr als der Phenom 9500 verbraucht. Gerade beim Phenom 9850 werden die Spannungswandler. bis ans äußerste belastet was vor allem die Effizienz der Spannungswandler negativ beeinflussen kann.

    Overclocking und Undervolting

    Da die Spannung des ASRock A780FullDispayPort nicht die allerstabilste ist und das Board zudem etwas übervoltet (~ +0,05V), haben wir sicherlich nicht die perfekte Testplattform für Übertaktungsversuche mit dem Phenom 9850. Zudem verwendet wir lediglich einen Luftkühler und verändern die Standardspannung nicht.

    oc Kurztest: AMD Phenom B2 vs. B3 Stepping

    Selbst auf dieser, sicherlich nicht perfekten, Testplattform fällt die Taktsteigerung mit ~ 400 MHz recht ordentlich aus. 3 GHz waren immerhin noch Benchmarkstabil, während wir mit 3.1 GHz noch Booten konnten. Ein Overclockertraum ist der Phenom 9850 damit sicherlich nicht, die Ergebnisse sind aber dennoch annehmbar. Beachten sollte man allerdings das die Anforderungen eines Phenom 9850 nicht zu unterschätzen sind! Durch den gesteigerten Takt steigt die Leistungsaufnahme nochmals ein gutes Stück. Zudem werden auch die Spannungswadnler des Mainboards bis an äuserste getrieben , weshalb eine gute Kühlung dieser und natürlich der CPU sehr wichtig ist!

    Anstelle die Übertaktungsfähigkeit auszunutzen kann man den Spieß natürlich auch umdrehen. Aus diesem Grunde haben wir ausprobiert, bis zu welchem Wert wir die CPU-Versorgungsspannung senken können um die CPU noch immer mit 2.5 GHz stabil ans laufen zu bringen. In einem kurzem Test konnten wir sowohl die CPU-VCore als auch die Northbridge Spannung von 1.3V auf immerhin 1.15V senken. Hierdurch konnten wir die Leistungsaufnahme von 250W unter CPU Vollast auf 196W senken. Die Leistungsaufnahme des Gesamtsystem konnten wir also immerhin um 54 Watt oder ~ 21,6% senken.

    Erkenntnisse

    Bereits in einer News haben wir letztens darauf hingewiesen, dass AMD scheinbar nicht nur das Erratum 298 gefixt hat, sondern es bspw. offenbar auch kleine Verbesserungen beim L3 Cache gibt. So zeigt zumindest der Latency-Test von CPU-Z eine deutliche Verbesserung der Latzen des L3 Caches. Auch in der Praxis kann das B3 Stepping in einigen Anwendungen minimal zulegen, spürbar sind die Änderungen beim besten willen allerdings nicht – messbar jedoch schon.

     Kurztest: AMD Phenom B2 vs. B3 Stepping

    Leider gibt es bei AMD bisher noch keine Informationen, was beim B3 Stepping, neben dem Erratum 298, noch verändert wurde. Der entsprechende Revision Guide wurde noch nicht angepasst. (Stand Februar 2008 ) Was beim B3 Stepping genau geändert wurde und ob diese Änderungen möglicherweise auch die minimalen Verbesserungen beim L3 Cache erklären, bleibt leider abzuwarten.

    Abschließend können wir aber nicht bestätigen, dass die Leistungsaufnahme des B3 Steppings generell geringer ist als die des B2 Steppings, wie es kurz nach dem Launch des B3 Steppings propagiert wurde. In unserem Test konnten wir, im direkten Vergleich, sogar eher einen etwas höheren Stromverbrauch ausmachen. Das der Stromverbrauch des B3 Steppings generell höher ist, lässt sich hieraus allerdings nicht ableiten.

    Update am 13.4.2008

    Kurz nach „Redaktionsschluss“ dieses Artikels hat AMD den Revision Guide der K10 CPUs aktualisiert. Diese Informationen möchten wie Euch natürlich nicht vorenthalten. Den Revision Guide könnt Ihr auch direkt bei AMD in Form eines PDF-Dokuments einsehen.

    Laut dem Revision Guide wurden im B3 Stepping folgende Errata beseitig: 254, 293, 298 und 309. Neu aufgenommen wurde zudem das Erratum 322, das allerdings alle Revisionen betrifft und auch nicht gefixt werden soll.

    Die beseitigten Errata im Detail:

    Erratum 254: „Internal Resource Livelock Involving Cached TLB Reload“

    Unter bestimmten Bedingungen kann es, während eines TLB reload und anderen „cached“ Operationen unter Umständen zu einem „resource livelock“ kommen. Das System kann sich aufhängen.

    Erratum 293: Memory Instability After PWROK Assertion

    Mit bestimmten Speichermodulen (vermutliche vor allem günstigen OEM-Rieglen) kann es zu Problemen mit dem korrekten Speichertakt kommen. Der Speicher wird möglicherweise nicht mit dem vollen Takt befeuert.

    Erratum 298: L2 Eviction May Occur During Processor Operation To Set Accessed or Dirty Bit

    Der allseits bekannte TLB-Bug. Kann unter Umständen. zu Instabilitäten oder Datenkorruption führen.

    Erratum 309: Processor Core May Execute Incorrect Instructions on Concurrent L2 and Northbridge Response

    Unter Bestimmten Bedingungen kann es passieren, dass ein „instruction fetch“ gleichzeitige Reaktion vom L2 Cache und der Northbridge erhält. Der Prozess wird unter Umständen nicht korrekt durchgeführt. Es kann zu einem unvorhersehbaren Systemverhalten kommen.

    Mit dem B3 Stepping wurden scheinbar hauptsächlich Errata gefixt, die zu Systeminstabilitäten führen können. Direkte Erklärungen für die scheinbar verbesserte L3 Cache Latenz konnten wir allerdings nicht finden.

    Fehlerfrei ist das B3 Stepping, wie jede Desktop-CPU, allerdings nicht. Der Revision Guide listet noch eine Menge anderer Errata, die teilweiße allerdings nicht gefixt werden sollen. Interessant könnte hier noch das Erratum 319 sein. Das Erratum 319 betrifft die internen Temperatursensoren der CPU, die offenbar nicht korrekt arbeiten. Das Erratum 319 besteht bereits seit der Revision BA, soll aber in der Zukunft gefixt werden. Wer nähere Details über die Errata des Phenoms haben möchte, sein nochmals auf den englischsprachigen Revision Guide hingewiesen.

    Eine Frage der Kompatibilität

    Bereits in unserem erstem Phenom Artikel mussten wir dem Thema Kompatibilität leider einen recht großen Abschnitt widmen und die Probleme scheinen uns auch hier leider wieder einzuholen. Aktuell (Stand 10.4.2008 ) haben es leider nur wenige Mainboardhersteller geschafft, die B3 CPUs bereits in Ihren CPU Support Listen aufzunehmen bzw. entsprechende Biosversionen zu veröffentlichen.

    Wer sich zudem ein neuen Mainboard direkt zusammen mit einer B3 CPU zusammen kaufen möchte, sollte vorab klären inwieweit das Auslieferungsbios das neue Stepping bereits unterstützt. Gerade bei Boards die noch mit älteren Biosversionen ausgeliefert werden, könnte es hier durchaus zu Problemen kommen.

    Das nächste Kompatibilitätsproblem besteht in der teilweise fehlenden TDP 125W Validierung mancher Mainboards, auf die bereits Anandtech in einem Artikel hingewiesen hat. Wer sich einen Phenom 9750 oder 9850 der 125W TDP Klasse zulegen möchte, sollte vorab klären, ob das entsprechende Mainboard für die 125W CPU freigegeben ist. Ist dies nicht der Fall, kann das Ableben des Mainboard schneller von statten gehen als dem ein oder anderem lieb ist. Von einem Betrieb auf der 125W CPUs auf einem Mainboard das nicht offiziell für diese CPUs freigegeben wurde, können wir nur ausdrücklich abraten!

    Fazit

    Mit dem B3 Stepping steht dem Einsatz einer Phenom CPU eigentlich nichts mehr im Wege. Im Vergleich zum B2 Stepping wurde vor allem das Erratum 298 endlich behoben, wodurch die Performanceeinbrüche durch den entsprechenden Bios Fix passé sind. Zudem bietet AMD mit dem B3 Stepping endlich höhere Taktraten an, gerade der Phenom 9850 ist mit seinen 2.5 GHz und einem Preis ~ 180€ durchaus interessant. Punkten kann der Phenom also vor allem durch ein gutes Preis-Leistungsverhältnis. Wer eine QuadCore CPU bis 200€ sucht, kann eigentlich gleichermaßen zu Intel oder AMD greifen, wobei die AMD Mainboards oftmals etwas günstiger als vergleichbare Intelplatinen sind. Noch sind die Taktraten des Phenoms aber zu gering um wieder im Highendgeschäft Fuß zu fassen, der Absatz ist hier zwar eher gering, aber dafür umso prestigeträchtiger.Zudem ist der Gewinn pro verkaufter Einheit deutlich höher als im Lowend/Mainstremsegment. Wer entsprechende Highendcpus sucht, für den führt an Intel noch kein Weg vorbei. Wirklich höhere Taktraten wird es bei AMD vermutlich auch erst mit dem 45nm C-Stepping des K10s geben.

    Zwei kleine Wermutstropfen gibt es beim Phenom im B3 Stepping aber dennoch. Hier wäre als erstes vor allem die Leistungsaufnahme zu nennen. Gerade die 125W Phenom X4 CPUs 9750 und 9850 sind für stromsparende Rechner kaum zu empfehlen – mit dem Phneom 9150e kommt hier aber bald immerhin noch ein 65W TDP Modell. Zudem lässt sich durch Absenken der VCore Spannung noch einiges an Energie sparen. Beachtet werden sollte hier zudem, ob das entsprechende Mainboard für die 125W TDP CPUs überhaupt freigegeben ist.

    Der nächste kleine Wermutstropfen sind die Übertaktungsergebnisse. Sicherlich sind die ~ 2900 MHz unseres Phenom B3 (mit Standardspannung) nicht von schlechten Eltern, wer aber auf maximalste Übertaktungsergebnisse aus ist, wird mit dem Phenom nur bedingt glücklich. Für den Standardanwender, der nur minimal oder überhaupt nicht übertakten möchte, sollte dies aber kaum relevant sein.

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    Aktueller Preis der Phenom Modelle

    Ein Kommentar

    1. Habe auch letztens noch einen Prozessor dieser Baureihe für einen MPC genutzt – lag hier rum. Lässt sich auch anständig untertakten/-volten. Da läuft das Teil dann flüsterleise.

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