Intel Xeon E5-2680 v4

Intel Xeon E5-2680 v4
Test des Intel Xeon E5-2680 v4 Prozessors

Intel Xeon E5-2680 v4: günstiger Prozessor, aber nicht immer günstiger Aufbau

Auf dem Sekundärmarkt erscheint der Intel Xeon E5-2680 v4 als fast ideale Grundlage für eine budgetfreundliche Workstation. Für wenig Geld erhält der Käufer 14 Kerne und 28 Threads - ein Set, das auf dem Papier besser ist als jeder moderne Budget-Prozessor. Allerdings ist der Preis des Chips trügerisch: Hauptplatine, Arbeitsspeicher und Kühlung können teurer werden als Xeon, und das fertige System wird mehr Energie verbrauchen als ein neuerer Computer.

Der E5-2680 v4 wurde 2016 veröffentlicht und gehört zur Servergeneration Broadwell-EP. Es handelt sich um einen 14-Kern-Prozessor mit niedrigen Taktraten, der vor allem für langanhaltende Mehrkernlasten ausgelegt ist. Die niedrige Geschwindigkeit der einzelnen Kerne wird teilweise durch den Quad-Channel-Speicher, die ECC-Unterstützung und 40 PCI Express-Lanes kompensiert.

Die Anzahl der Kerne sagt jedoch nichts darüber aus, wie schnell ein solcher Computer im Alltag arbeitet. Im Rendering und in der Virtualisierung kann Xeon alle 28 Threads nutzen, während er in Spielen und Alltagsanwendungen modernen Sechskern-Prozessoren unterlegen ist.

In welchen Aufgaben 14 Kerne nützlich sind

Der E5-2680 v4 wurde für Server und Workstations konzipiert, bei denen die parallele Verarbeitung von Daten wichtiger ist als die Geschwindigkeit eines oder zweier Kerne. Am besten eignet er sich für Lasten, die gleichmäßig auf Dutzende von Threads verteilt sind.

Alle 14 Kerne können bei folgenden Aufgaben ausgelastet werden:

  • CPU-Rendering;
  • Kodierung mehrerer Videos;
  • Kompilierung großer Projekte;
  • Archivierung und Batch-Verarbeitung von Dateien;
  • Start mehrerer virtueller Maschinen;
  • Betrieb eines Heimservers.

Hier verkürzen zusätzliche Kerne die Verarbeitungszeit oder ermöglichen es, mehrere Aufgaben gleichzeitig auszuführen.

Heute ist der E5-2680 v4 am sinnvollsten in einer günstigen Workstation oder einem Heimserver mit 64-128 GB Speicher, mehreren Speicherlaufwerken und parallelen Lasten. In einem solchen Computer sind die ECC-Unterstützung, vier DDR4-Kanäle und 40 PCI Express-Lanes wichtiger als die hohe Taktrate eines Kerns.

Warum moderne Sechskern-Prozessoren im Alltag schneller sind

Die Architektur von Broadwell und die niedrigen Taktraten schränken den E5-2680 v4 besonders in kurzen und schlecht parallelisierbaren Aufgaben ein. Die maximalen 3,3 GHz werden nur bei eingeschränkter Last erreicht, während die Frequenz bei vollem Kernbetrieb deutlich darunter bleibt.

Im Browser, in Office-Anwendungen und in vielen Spielen ist die Geschwindigkeit mehrerer Kerne sowie moderne Architektur und niedrige Latenzen des Speichers wichtiger, als 28 Threads zu haben.

Deshalb reagiert ein moderner Core i5 oder Ryzen 5 schneller auf Benutzereingaben und schließt kurze Berechnungen früher ab. Der Vorteil der 28 Threads zeigt sich nur in Programmen, die für ein solches Maß an Parallelität ausgelegt sind.

Worin die LGA2011-3 Plattform bis heute nützlich ist

Der Wert eines solchen Aufbaus beschränkt sich nicht nur auf den Prozessor. Der E5-2680 v4 unterstützt Quad-Channel DDR4-Speicher, Servermodule mit ECC Registered und 40 PCI Express 3.0-Lanes.

In einem normalen Heim-PC bleiben die meisten dieser Möglichkeiten ungenutzt. Eine Workstation oder ein Server profitieren hingegen von großer Speicherkapazität und vielen PCI Express-Lanes.

Auf der LGA2011-3-Plattform kann man installieren:

  • großen, preiswerten Server-Speicher;
  • mehrere NVMe-Laufwerke über Adapterkarten;
  • eine dedizierte Grafikkarte;
  • einen 10-Gbit/s-Netzwerkadapter;
  • einen RAID- oder HBA-Controller;
  • andere Erweiterungssteckkarten, ohne mehrere verfügbare Lanes zwischen Geräten teilen zu müssen.

Um alle vier Speicherk Channels zu nutzen, sollte das System vorzugsweise mit vier kompatiblen Modulen ausgestattet sein. Der Computer wird auch mit einem oder zwei Modulen funktionieren, aber die Bandbreite des Speichers verringert sich.

Welche Mainboards für den Xeon E5-2680 v4 gekauft werden

Am häufigsten werden preiswerte Systeme auf chinesischen Mainboards aufgebaut, die separat oder in Kombination mit Prozessor und Speicher verkauft werden. Zu den gängigen Modellen gehören HUANANZHI X99-F8, HUANANZHI X99-QD4, Atermiter X99 GSH und verschiedene Platinen unter der Marke Machinist.

Der Hauptvorteil solcher Sets ist der Preis. Man erhält sofort Prozessor, Mainboard und 32-64 GB Serverspeicher, ohne die Komponenten einzeln auswählen zu müssen. Allerdings gibt es unter einem Namen manchmal verschiedene Revisionen, die sich in BIOS, Anzahl der Anschlüsse, der Kühlung der Stromversorgung und der Unterstützung von Speichermedien unterscheiden.

Das HUANANZHI X99-F8 wird normalerweise für eine vollwertige Konfiguration mit mehreren Erweiterungssteckkarten und einer großen Anzahl von Speichermodulen gewählt. Kompaktere X99-QD4 und ähnliche Modelle eignen sich für einfache Systeme, erfordern jedoch besonders sorgfältige Prüfungen bezüglich Stromversorgung und Anordnung der Anschlüsse.

Vor dem Kauf eines chinesischen Motherboards sollte man folgende Punkte klären:

  • genaue Revision;
  • Unterstützung des Xeon E5 v4;
  • Anzahl der aktiven Speicherk Channels;
  • Typ des kompatiblen DDR4-Speichers;
  • Vorhandensein eines Kühlkörpers für die Stromversorgungsstufen;
  • Funktion von M.2 und PCI Express-Slots;
  • Möglichkeit des Bootens von NVMe;
  • Vorhandensein von Anschlüssen für Gehäuselüfter.

Eine vorhersehbarere Wahl sind die Originalplatinen ASUS X99-A, ASUS X99-A II, ASUS X99-DELUXE oder Modelle von Gigabyte und MSI auf dem X99-Chipsatz. Diese sind besser dokumentiert, besitzen ein vertrautes BIOS und verursachen in der Regel keine Probleme mit dem Gehäuse und Netzteil. Vor dem Kauf sollte jedoch die BIOS-Version überprüft werden: Eine frühzeitige Firmware unterstützt möglicherweise keine Broadwell-EP-Prozessoren.

Für eine Workstation oder einen Heimserver kann man nach Supermicro X10SRA suchen. Diese ist ursprünglich für Server-Xeons ausgelegt, unterstützt ECC-Speicher und eignet sich für langanhaltende Lasten. Ihre Nachteile sind die hohen Preise auf dem Gebrauchtmarkt und ein weniger vertrautes BIOS für den Heimbenutzer.

Für eine Dual-Socket-Konfiguration gibt es Modelle wie Supermicro X10DAi, X10DAL-i sowie Server-Boards von Dell oder HP. Diese Modelle haben jedoch häufig eine große oder nicht standardisierte Bauform, benötigen ein passendes Gehäuse und können spezielle Stromanschlüsse verwenden.

Es ist nicht ratsam, ein Dual-Socket-Board nur zu kaufen, weil es die Installation eines zweiten günstigen Xeons ermöglicht. Zuerst sollte geprüft werden, ob die verwendeten Programme tatsächlich von zwei Prozessoren profitieren.

Zwei Prozessoren: 28 Kerne ohne Verdopplung der Geschwindigkeit

Der E5-2680 v4 unterstützt Dual-Socket-Mainboards. Zwei solcher Prozessoren liefern 28 Kerne und 56 Threads, verdoppeln jedoch fast nie die Arbeitsgeschwindigkeit.

Jeder Prozessor hat seine eigenen Speicherk Channels. Der Zugriff auf den Speicher des zweiten Sockels dauert länger als auf den lokalen Speicher seines eigenen Prozessors. Ohne ordnungsgemäße NUMA-Unterstützung stehen einige Kerne untätig da oder verbringen Zeit mit dem Datenaustausch zwischen den Sockets.

Eine Dual-Prozessor-Konfiguration ist gerechtfertigt für Virtualisierung, Rendering und anhaltende Serverberechnungen. In einem Heimcomputer fügt der zweite Sockel häufig mehr Probleme als Leistung hinzu:

  • teureres und größeres Mainboard;
  • höherer Stromverbrauch;
  • komplizierte Kühlung;
  • mehr Lärm;
  • kleinerer Leistungsschub in normalen Programmen.

Es ist nicht ratsam, ein Dual-Socket-System nur wegen 56 Threads zu kaufen.

Intel Xeon E5-2680 v4 in Spielen

Der E5-2680 v4 kommt mit Spielen zurecht, aber es lohnt sich nicht, ein System speziell dafür aufzubauen.

Wenn die Leistung durch die Grafikkarte begrenzt ist, kann der Unterschied zu einem neueren Prozessor gering sein. Am wenigsten merkt man das Alter des Xeon bei hoher Auflösung und einer Zielbildrate von etwa 60 Frames pro Sekunde.

In prozessorabhängigen Spielen schränken die niedrigen Frequenzen und Latenzen der alten Plattform bereits spürbar die FPS ein. Die durchschnittliche Bildrate kann dabei akzeptabel bleiben, jedoch werden die Einbrüche stärker und die Intervalle zwischen den Bildern weniger stabil.

Ein moderner Sechskern-Prozessor arbeitet unter solchen Bedingungen häufig besser, obwohl er nur halb so viele physische Kerne hat.

Den E5-2680 v4 sollte man sinnvollerweise mit einer Grafikkarte der Mittelklasse kombinieren. Es macht keinen Sinn, für ein solches System eine High-End-Grafikkarte nur für max. FPS zu kaufen.

Günstiger Prozessor bedeutet nicht günstigen Computer

Der größte Fehler besteht darin, die Kosten einer Konfiguration nur nach dem Preis des Prozessors zu bewerten.

Der Xeon selbst ist günstig, aber man benötigt ein LGA2011-3-Mainboard, ein entsprechendes Speicher-Kit, einen passenden Kühler und ein Netzteil mit ausreichender Leistung. Original-Server-Mainboards haben häufig nicht standardisierte Größen, spezifische Anschlüsse und begrenzte BIOS-Einstellungen.

Chinesische Boards sind häufig in standardisierten ATX- oder microATX-Formaten ausgeführt, unterscheiden sich jedoch deutlich in der Qualität der Stromversorgung, dem BIOS und der Speicherunterstützung. Ersparnisse bei der Hauptplatine können zu einer Überhitzung der Stromversorgung, instabilen Speichervorgängen oder fehlenden erforderlichen Einstellungen führen.

Die TDP von 120 W bezieht sich nur auf den Prozessor und nicht auf den gesamten Computer. Unter Berücksichtigung von Mainboard, Speicher und dedizierter Grafikkarte verbraucht ein solches System mehr Energie als ein moderner Computer mit ähnlicher Arbeitsgeschwindigkeit.

In einer Dual-Socket-Konfiguration erreicht die kumulierte TDP der beiden Prozessoren 240 W. Unter anhaltender Belastung benötigt es leistungsstarke Kühler, sodass das System heiß und laut wird.

Vor dem Kauf sollte man die Gesamtkosten des Sets berücksichtigen:

  • Prozessor;
  • Mainboard;
  • Speicher;
  • Kühlung;
  • Netzteil;
  • mögliche Adapter und Controller.

Der Vergleich mit einer modernen Plattform sollte auf den gesamten Montagepreis und nicht nur auf den Preis eines Prozessors erfolgen.

Für wen sich der Kauf des E5-2680 v4 lohnt

Der Kauf macht Sinn, wenn die Programme tatsächlich viele Threads nutzen und die Platine und der Speicher günstig zu bekommen sind.

Der E5-2680 v4 eignet sich für:

  • eine Workstation mit viel ECC-Speicher;
  • einen Heimserver;
  • mehrere virtuelle Maschinen;
  • Rendering und Kodierung;
  • mehrfädige Berechnungen bei begrenztem Budget.

Von einem Kauf sollte man absehen, wenn man einen schnellen Alleskönner-Computer, hohe Leistung im Gaming, niedrigen Stromverbrauch oder Spielraum für zukünftige Upgrades benötigt.

Die Möglichkeiten zur Aufrüstung der LGA2011-3 sind fast erschöpft: Eine spürbare Beschleunigung des Systems ohne den Austausch von Mainboard, Speicher und Prozessor wird nicht mehr möglich sein.

Fazit

Der Wert des Intel Xeon E5-2680 v4 liegt nicht nur in den 14 Kernen, sondern auch im Quad-Channel-Speicher, der ECC-Unterstützung und den 40 PCI Express-Lanes.

In einem Server oder einer Workstation mit großem Speichervolumen können seine Möglichkeiten noch voll genutzt werden. Für einen Gaming- und Allround-Heim-PC ist er jedoch nicht mehr rentabel: Moderne Prozessoren sind in alltäglichen Anwendungen schneller, verbrauchen weniger Energie und werden auf Boards mit neueren Schnittstellen installiert.

Den E5-2680 v4 sollte man nur kaufen, nachdem man die Gesamtkosten des Systems berechnet hat. Wenn das Mainboard und der Speicher bereits vorhanden sind oder als Set zu einem niedrigen Preis verkauft werden, bleibt es eine kostengünstige Möglichkeit, 14 Kerne und viel ECC-Speicher zu erhalten. Wenn das Set von Grund auf zusammengesetzt werden muss, verschwindet der Vorteil des günstigen Prozessors schnell.

CPU-Vergleich

Xeon E5-2680 v4 mit anderen CPUs vergleichen

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Basic

Markenname
Intel
Plattform
Server
Erscheinungsdatum
January 2016
Modellname
Die Anzahl der Intel-Prozessoren ist neben der Prozessormarke, den Systemkonfigurationen und Benchmarks auf Systemebene nur einer von mehreren Faktoren, die bei der Auswahl des richtigen Prozessors für Ihre Computeranforderungen berücksichtigt werden müssen.
E5-2680V4
Kernarchitektur
Broadwell

CPU-Spezifikationen

Gesamtzahl der Kerne
Kerne ist ein Hardwarebegriff, der die Anzahl unabhängiger Zentraleinheiten in einer einzelnen Computerkomponente (Chip oder Chip) beschreibt.
14
Gesamtzahl der Threads
Wo zutreffend, ist die Intel® Hyper-Threading-Technologie nur auf Performance-Kernen verfügbar.
28
Grundfrequenz
2.40 GHz
Intel Virtualization Technology (VT-x)
Intel® Virtualization Technology (VT-x) ermöglicht es einer Hardwareplattform, als mehrere „virtuelle“ Plattformen zu arbeiten. Durch die Trennung von Rechenaufgaben in isolierte Bereiche verbessert sie die Verwaltung, verringert Ausfallzeiten und erhält die Produktivität.
Yes
Intel Virtualization Technology for Directed I/O (VT-d)
Intel® Virtualization Technology for Directed I/O (VT-d) erweitert die Virtualisierung von IA-32 (VT-x) und Itanium®-Prozessoren (VT-i) um die Virtualisierung von Ein-/Ausgabegeräten. Intel VT-d kann Sicherheit, Zuverlässigkeit und Leistung von E/A-Geräten in virtualisierten Umgebungen verbessern.
Yes
Maximale Turbofrequenz
Die maximale Turbofrequenz ist die maximale Single-Core-Frequenz, mit der der Prozessor mit Intel® Turbo Boost-Technologie und, falls vorhanden, Intel® Turbo Boost Max Technology 3.0 und Intel® Thermal Velocity Boost arbeiten kann. Die Frequenz wird typischerweise in Gigahertz (GHz) oder Milliarden Zyklen pro Sekunde gemessen.
3.30 GHz
Enhanced Intel SpeedStep Technology
Enhanced Intel SpeedStep® Technology verbindet hohe Leistung mit niedrigem Energieverbrauch in mobilen Systemen. Die herkömmliche Intel SpeedStep® Technology schaltet Spannung und Frequenz je nach Last gleichzeitig zwischen hohen und niedrigen Werten um. Die erweiterte Version verbessert dies durch getrennte Spannungs- und Frequenzänderungen sowie Clock Partitioning und Recovery.
Yes
Intel Hyper-Threading Technology
Intel® Hyper-Threading Technology (Intel® HT Technology) stellt pro physischem Kern zwei Verarbeitungsthreads bereit. Stark parallelisierte Anwendungen können so mehr Arbeit gleichzeitig ausführen und Aufgaben schneller abschließen.
Yes
Intel Turbo Boost Technology
Intel® Turbo Boost Technology erhöht die Prozessorfrequenz bei Bedarf dynamisch, indem thermische Reserven und das verfügbare Leistungsbudget genutzt werden. So steht bei Bedarf zusätzliche Leistung zur Verfügung, während sonst Energie gespart werden kann.
2.0
Intel Turbo Boost Technology 2.0 Frequency
3.30 GHz
Cache
Der CPU-Cache ist ein schneller Speicherbereich im Prozessor. Intel® Smart Cache bezeichnet eine Architektur, bei der alle Kerne dynamisch auf den gemeinsam genutzten Last-Level-Cache zugreifen können.
35 MB Intel® Smart Cache
Sockel
Der Sockel ist die Komponente, die die mechanischen und elektrischen Verbindungen zwischen Prozessor und Motherboard herstellt.
FCLGA2011
Intel AES New Instructions
Intel® AES New Instructions (Intel® AES-NI) sind Befehle für eine schnelle und sichere Ver- und Entschlüsselung von Daten. Sie eignen sich für viele kryptografische Aufgaben, etwa die Verschlüsselung großer Datenmengen, Authentifizierung, Zufallszahlenerzeugung und authentifizierte Verschlüsselung.
Yes
Herstellungsprozess
Lithographie bezieht sich auf die Halbleitertechnologie, die zur Herstellung eines integrierten Schaltkreises verwendet wird, und wird in Nanometern (nm) angegeben, was die Größe der auf dem Halbleiter aufgebauten Strukturen angibt.
14 nm
Thermal Design Power (TDP)
120 W
PCI-Express-Version
PCI Express Revision ist die unterstützte Version des PCI Express-Standards. Peripheral Component Interconnect Express (oder PCIe) ist ein Hochgeschwindigkeitsstandard für serielle Computererweiterungsbusse zum Anschließen von Hardwaregeräten an einen Computer. Die verschiedenen PCI-Express-Versionen unterstützen unterschiedliche Datenraten.
3.0
Anzahl der PCI-Express-Lanes
Eine PCI Express (PCIe)-Lane besteht aus zwei differenziellen Signalpaaren, eines zum Empfangen von Daten, eines zum Senden von Daten, und ist die Grundeinheit des PCIe-Busses. Max. Anzahl der PCI Express-Lanes ist die Gesamtzahl der unterstützten Lanes.
40
Befehlssatz
Ein Befehlssatz bezeichnet die grundlegenden Befehle und Anweisungen, die ein Mikroprozessor versteht und ausführen kann. Der angezeigte Wert gibt an, mit welchem von Intel unterstützten Befehlssatz dieser Prozessor kompatibel ist.
64-bit
Intel 64
Die Intel® 64-Architektur ermöglicht zusammen mit geeigneter Software 64-Bit-Verarbeitung auf Servern, Workstations, Desktop- und Mobilgeräten.¹ Mit Intel 64 können Systeme mehr als 4 GB virtuellen und physischen Speicher adressieren.
Yes
Intel VT-x with Extended Page Tables (EPT)
Intel® VT-x mit Extended Page Tables (EPT), auch Second Level Address Translation (SLAT) genannt, beschleunigt speicherintensive virtualisierte Anwendungen. Durch eine hardwareoptimierte Verwaltung der Seitentabellen sinken Speicher- und Energieaufwand, was die Akkulaufzeit verlängern kann.
Yes
PCI Express Configurations
PCI-Express-Konfigurationen (PCIe) beschreiben die verfügbaren Kombinationen von PCIe-Lanes zum Anschluss von Geräten.
x4 | x8 | x16

Speicherspezifikationen

Speichertypen
Intel®-Prozessoren gibt es in vier verschiedenen Typen: Single Channel, Dual Channel, Triple Channel und Flex Mode. Die maximal unterstützte Speichergeschwindigkeit kann niedriger sein, wenn bei Produkten, die mehrere Speicherkanäle unterstützen, mehrere DIMMs pro Kanal bestückt werden.
DDR4 1600/1866/2133/2400
Maximale Speichergröße
Die maximale Speichergröße bezieht sich auf die maximale vom Prozessor unterstützte Speicherkapazität.
1.5 TB
Maximale Anzahl an Speicherkanälen
Die Anzahl der Speicherkanäle bezieht sich auf den Bandbreitenbetrieb für reale Anwendungen.
4
Busgeschwindigkeit
9.6 GT/s
Maximale Speicherbandbreite
Die maximale Speicherbandbreite ist die höchste Datenrate, mit der der Prozessor Daten aus dem Speicher lesen oder in ihn schreiben kann (in GB/s).
76.8 GB/s
ECC-Unterstützung
Die ECC-Speicherunterstützung zeigt an, ob der Prozessor Speicher mit Fehlerkorrekturcode unterstützt. ECC-Speicher kann häufige Datenfehler erkennen und korrigieren. Dafür müssen sowohl Prozessor als auch Chipsatz ECC unterstützen.
Yes
Intel Flex Memory Access
No

Verschiedenes

Intel Standard Manageability (ISM)
Intel® Standard Manageability ist eine Verwaltungslösung für Intel vPro® Essentials-Plattformen. Als Teilmenge von Intel® AMT ermöglicht sie Out-of-Band-Management über Ethernet und WLAN, bietet jedoch weder KVM noch neue Funktionen für das Lebenszyklusmanagement.
Intel® AVX2
Execute Disable Bit
Execute Disable Bit ist eine hardwarebasierte Sicherheitsfunktion, die das Risiko von Viren und anderer Schadsoftware verringert, indem sie die Ausführung von Code in bestimmten Speicherbereichen verhindert.
Yes
Intel OS Guard
Yes

Benchmarks

Geekbench 6
Einzelkern Punktzahl
932
Geekbench 6
Mehrkern Punktzahl
6240
Geekbench 5
Einzelkern Punktzahl
662
Geekbench 5
Mehrkern Punktzahl
5884
Passmark CPU
Einzelkern Punktzahl
1948
Passmark CPU
Mehrkern Punktzahl
17951

Im Vergleich zu anderen CPUs

Geekbench 6 Einzelkern
1031 +10.6%
978 +4.9%
885 -5%
829 -11.1%
Geekbench 6 Mehrkern
6953 +11.4%
6538 +4.8%
5799 -7.1%
5516 -11.6%
Geekbench 5 Einzelkern
705 +6.5%
681 +2.9%
616 -6.9%
Geekbench 5 Mehrkern
6481 +10.1%
6121 +4%
5571 -5.3%
5284 -10.2%
Passmark CPU Einzelkern
2000 +2.7%
1971 +1.2%
1922 -1.3%
1892 -2.9%
Passmark CPU Mehrkern
19095 +6.4%
18551 +3.3%
17088 -4.8%
16401 -8.6%