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.