ASRock J4105-ITX im Test - Mini-ITX mit 4-Kern Gemini-Lake Prozessor

geschrieben von Stefan, zuletzt aktualisiert am 23.06.2020

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Mit dem ASRock J4105-ITX * testen wir ein sparsames Mini-ITX Mainboard, auf dem ein Intel Celeron 4-Kern Prozessor der neuen Gemini-Lake Architektur sitzt. Der Intel Celeron J4105 ist der offizielle Nachfolger des Intel Celeron J3455, der noch auf der Vorgängerarchitektur Apollo Lake basierte. Der Prozessor wird passiv gekühlt und kommt auf eine geringe TDP von 10W. In Sachen Effizienz waren schon die Apollo Lake Prozessoren ihren größeren Intel Core-i Brüdern überlegen, mit Gemini-Lake wird dieser Unterschied noch etwas größer.




Äußerlich wirkt das Mini-ITX Mainboard von ASRock wie sein Vorgänger. Dies kennen wir auch schon vom vorherigen Generationswechsel, bei dem die Braswell Prozessoren durch ihre damaligen Nachfolger auf Apollo Lake Basis ausgetauscht wurden. Die restliche Ausstattung der Mainboards war bis auf einen HDMI-Converter Chip identisch. Diesmal gibt es aber einen größeren Unterschied: die neue Gemini Lake Plattform nutzt modernen DDR4 Arbeitsspeicher.

Lieferumfang

Neben dem Mainboard selbst befindet sich noch ein ausführliches Handbuch, eine Treiber-CD sowie zwei SATA-Datenkabel im Lieferumfang.

Prozessor

Das ASRock J4105-ITX * hat den gleichnamigen Intel Celeron J4105 verbaut, welcher über 4 Kerne und 4MB Cache verfügt. Die Taktrate gibt Intel mit bis zu 1,5 GHz an. Dies hört sich recht wenig an, allerdings kann der Prozessor auch unter Auslastung aller Kerne immer im Turbobereich von 2,4 GHz rechnen ohne heruntergetaktet zu werden. Wird gleichzeitig auch die Grafikeinheit voll ausgelastet, sind immerhin noch 2,2 GHz möglich. Der Intel Celeron J4105 besitzt eine TDP von 10 Watt.

Bei der Belastung nur eines Kernes liegt fast immer die maximale Taktrate von 2,5 GHz an. In unserem direkten CPU-Vergleich Intel Celeron J3455 vs Intel Celeron J4105 könnt ihr euch die Unterschiede auf Wunsch im Detail anschauen.

Soviel vorweg: die neue Gemini-Lake Architektur, der doppelt so große Cache (4MB zu bisher 2MB) sowie die Möglichkeit auf DDR4-2400 Arbeitsspeicher zurückzugreifen tut dem Prozessor so gut, dass er seinen Vorgänger deutlich hinter sich lassen kann. Hergestellt werden die Gemini-Lake Prozessoren in einem 14 nm Verfahren, welches allerdings im Vergleich zur 14 nm Fertigung der Apollo Lake Prozessoren verbessert wurde.

Anschlüsse

Mit einer Verschlechterung zum Vorgänger muss man leider leben: statt maximal 16 Gigabyte lassen sich nun nur noch 8 Gigabyte Arbeitsspeicher verbauen. Dies ist Intels Politik geschuldet, denn schon bei Apollo Lake war Intel der Einsatz von mehr als 8 GB Arbeitsspeicher ein Dorn im Auge und wurde dementsprechend nicht offiziell unterstützt.

Anschluss	Anzahl	Bemerkung
Arbeitsspeicher	2	max. 2x 4GB DDR4-2400 1,2V So-Dimm
PCI-E	1x 2.0
M.2	1x M.2 30 mm	M.2 Key-E für 2230 W-Lan Module
SATA3	2+2	2x CPU, 2x ASMedia 1061
Lüfter	2x 3-Pin	Steuerung im Bios möglich
HDMI	1	HDMI 2.0 mit HDCP 2.2 Support
DVI	1
VGA	1
USB 3.1 Gen1 (Blende)	2
USB 3.1 Gen1 (Header)	2
USB 2.0 (Blende)	2
USB 2.0 (Header)	2	kann nicht mit USB 3.1 Header gemeinsam genutzt werden
LAN	1x 1Gbit/s	Realtek RTL8111H mit WOL, PXE und 802.3az
Audio	7.1	Realtek ALC892

Bios

Die Oberfläche des Bios ist modern aber einfach gehalten. Für die Zielgruppe des ASRock J4105-ITX * ist der Funktionsumfang absolut ausreichend. Taktraten des Prozessors und des Arbeitsspeichers werden automatisch erkannt und lassen sich nicht manuell verändern. Dies gilt auch für die Spannungseinstellungen der Komponenten. Auf Wunsch lässt sich mit der Option PCIE Devices Power On einstellen, dass das System sich mit einem WOL-Paket aufwecken lässt.

Positiv finden wir, dass ASRock das sogenannte Power Gear Feature des Vorgängers nicht länger verwendet. Power-Gear konnte die Leistung des Prozessors drosseln um so etwas Energie einzusparen. Auf dem ersten Blick hört sich das gar nicht so schlecht an. In der Praxis spart dieses Feature allerdings keine Energie ein, denn wenn die Prozessorleistung zurückgenommen wird, benötigt das System eben entsprechend länger um eine Aufgabe abzuarbeiten. Am Ende verbraucht das System dann genauso viel Energie wie im normalen Modus.

Das Prinzip ist identisch zu den T-Stromsparversionen von Intel, die energietechnisch keinen Vorteil zu den normalen Prozessoren haben. Einziger Vorteil der Stromsparversionen: die Kühllösung und ggf. das Gehäuse können etwas kleiner dimensioniert werden.

Testsystem

Unser Testsystem bestand aus dem ASRock J4105-ITX *, auf welches das Dual-Memory Kit Crucial CT2K4G4SFS824A * 2x4GB DDR4-2400 montiert war. Die Energieversorgung haben wir mit einer PicoPSU-90 * und einem Salcar 72W Externes Netzteil * realisiert. Dies ist für ein kleines und sparsames System in unseren Augen die Ideallösung. Wer möchte kann natürlich auch ein vollwertiges ATX-Netzteil verbauen, muss dann aber mit einem etwas höheren Stromverbrauch rechnen.

Nicht wundern: die PicoPSU-90 * verfügt nur über einen ATX20 Stecker, während alle modernen Mainboards heute über einen ATX24-Stecker verfügen. Die zusätzlichen 4-Pins ermöglichen eine redundante und stabilere Stromversorgung, die bei kleinen Systemen wie dem ASRock J4105-ITX * aber nicht benötigt werden.

Betriebssystem

Als Betriebssystem nutzen wir Windows 10 Pro * (1709). Die Installation von Windows 10 geht reibungslos von statten, es müssen im Nachhinein aber einige Treiber manuell installiert werden. Dazu kann man die beigelegte CD verwenden oder sich die Treiber von ASRock herunterladen.



Einmal eingerichtet, benötigt das ASRock J4105-ITX * nur 14 Sekunden bis der Windows 10 Desktop erscheint. Eine SSD-Festplatte ist sehr empfehlenswert, denn kaum ein anderes Bauteil hat in einem PC einen so starken Einfluss auf eine flüssige Arbeitsgeschwindigkeit wie eine SSD. Konkret haben wir mit der SanDisk SSD PLUS 120GB * oder der Samsung 850 EVO 120GB * gute Erfahrungen gemacht.

Auch wenn das ASRock J4105-ITX * in die Kategorie Einsteigersystem einzuordnen ist, ist ein flüssiges Arbeiten in Windows 10 selbst durchaus möglich. Selbst das Surfen im Internet mit einem aktuellen Browser wie z.B. Google Chrome ist ruckelfrei und angenehm schnell möglich.

Benchmarks

Das ASRock J4105-ITX * wird in vielen Tools noch nicht richtig erkannt, daher verzichten wir z.B. auf die Veröffentlichung des AIDA64 "Memory and Cache" Benchmarks, der ungewöhnlich niedrige Werte liefert. Die meisten Benchmark-Programme funktionieren aber mit der Gemini-Lake Architektur normal.



Im Vergleich zum direkten Vorgänger, dem Intel Celeron J3455 rechnet der Nachfolger Intel Celeron J4105 im Cinebench R15 ganze 45% schneller (263 cb gegen 180 cb). Der Unterschied fällt damit noch deutlicher aus als damals der Sprung von Braswell auf Apollo Lake und kommt der größeren Intel Core-i Architektur schon gefährlich nahe. Die neuen Kaby-Lake Celeron Prozessoren kommen beispielsweise mit ihren 2 größeren Kernen auf nur 228 cb im Mehrkerntest und selbst die Kaby-Lake Pentium Prozessoren rechnen Dank 2 großen Kernen und Hyperthreading nur noch ca. 30% schneller.


Alle neuen Prozessoren von Intel und AMD unterstützen die AES-Ni, d.h. das viele Verschlüsselungsfunktionen direkt in Hardware ablaufen. Dies erhöht die Geschwindigkeit beim Ver- und Entschlüsseln erheblich. Mit 1,8 Gigabyte pro Sekunde ist der Intel Celeron J4105 ausreichend schnell und kann Daten mit Truecrypt ca. 40% schneller verschlüsseln als sein Vorgänger.



Im Benchmark des Packprogramms 7-Zip (v18.1 64bit) erreicht der Intel Celeron J4105 eine Gesamtwertung von 8435 MIPS, das ist in etwa die Hälfte dessen, was ein moderner 8-Thread ULV-Prozessor, wie etwa der Intel Core i5-8250U erreicht.

Interne Intel UHD Graphics 600

Der deutliche Geschwindigkeitszuwachs von Gemini Lake hört allerdings bei der internen Gen9LP-Grafikeinheit auf. Diese benutzt wie auch die größeren Kaby-Lake Prozessoren den aktuellen Gen10 Display-Controller, der im Bezug auf die Rechenleistung nur ein kleines Update zur Gen9 Grafikeinheit des Vorgängers und mit 10% (21,2 zu 19,3 fps im CB R15 OpenGL Test) nur minimal schneller ist. Für anspruchsvollere Spiele ist der Intel Celeron J4105 also immer noch nicht gewappnet.

Immerhin hat die Grafikeinheit keine Probleme alle modernen Codecs wie etwa HEVC (h265) oder Googles VP8/9 in 8 und 10bit zu dekodieren. Es können bei Bedarf drei Monitore gleichzeitig angeschlossen werden. Die Intel UHD Graphics 600 verfügt über 12 Recheneinheiten, die mit bis zu 0,75 GHz getaktet werden können.

	HDMI	DVI	VGA
Anzahl	1x 2.0	1x DVI-D	1x D-Sub
Max. Auflösung	4096 x 2160 @ 60 Hz	1920 x 1200 @ 60 Hz	2048 x 1536 @ 60 Hz
HDCP	Ja	Ja	Nein

Erstmals nativer HDMI 2.0 Support

Die Vorgängerarchitektur auf Apollo Lake Basis konnte HDMI 2.0 nicht nativ ausgeben, sondern musste einen Converterchip von LSPCOn benutzen. Dieser ist für seine Inkompatibilität zu diverser Software, vorrangig im Linux Bereich, negativ bekannt. Auf den neuen Gemini Lake Mainboards sitzt tatsächlich nicht mehr der MCDP2800 Chip von MegaChips (auch bekannt als LSPCon), ASRock verbaut hier nun den IT66317 Chip von ITE, der zur Stabilisierung und Aufbesserung des HDMI-Signals dient. Die native Grafikausgabe über HDMI 2.0 wird durch den Gen10 Display-Controller ermöglicht, der zudem das Direct-X Featurelevel 12.1 beherrscht.

Videowiedergabe

Spätestens seit der Vorgängerarchitektur Apollo Lake geben alle Prozessoren problemlos und in Hardware alle modernen Videocodecs wieder. Da macht auch der Intel Celeron J4105 keine Ausnahme: die höchste Auslastung mit 15% haben wir bei unserem 4K 10bit Testvideo gemessen. Dieses Video stellt mit seiner hohen Bitrate von 140 Mbits aber auch recht hohe Anforderungen an die Hardware.

Software	Video	Codec	Auflösung	Bitrate	Max. Auslastung
VLC 3.0 64bit	BBB	h264	1080p	30 Mbits	10%
VLC 3.0 64bit	BBB	h265 (HEVC)	1080p	30 Mbits	10%
VLC 3.0 64bit	Jellyfish	h265 (HEVC) 10bit	1080p	60 Mbits	10%
VLC 3.0 64bit	Jellyfish	h265 (HEVC)	1080p	90 Mbits	10%
VLC 3.0 64bit	Jellyfish	h265 (HEVC) 10bit	2160p	140 Mbits	15%
Kodi 17.6 Krypton	BBB	h264	1080p	30 Mbits	6%
Kodi 17.6 Krypton	BBB	h265 (HEVC)	1080p	30 Mbits	8%
Kodi 17.6 Krypton	Jellyfish	h265 (HEVC) 10bit	1080p	60 Mbits	8%
Kodi 17.6 Krypton	Jellyfish	h265 (HEVC)	1080p	90 Mbits	10%
Kodi 17.6 Krypton	Jellyfish	h265 (HEVC) 10bit	2160p	140 Mbits	15%

Bezüglich der HDR-Wiedergabe von Netflix und YouTube-Material unter Windows 10 können wir aktuell noch keine Aussage treffen. Im Test funktionierte beides mit dem aktuellen Intel Grafiktreiber noch nicht. HDR wurde erst Ende letzten Jahres für die interne Intel-Grafik freigeschaltet und wird unter anderen von allen Core i-Prozessoren der 7. (Kaby Lake) und 8. Generation (Coffee Lake) durch die interne UHD 620 und UHD 630 Grafik unterstützt. Da der verwendete Gen 10 Displaycontroller dieser Prozessoren theoretisch identisch mit dem der UHD 600/605 ist, könnte Intel HDR bzw. HDCP 2.2 auch für die Gemini Lake Prozessoren freischalten.

Weitere Informationen findet ihr in unserem Artikel ASRock J4105 unter LibreELEC

Audiowiedergabe

Ein Audiosignal kann das ASRock J4105-ITX * auf 3 unterschiedliche Arten ausgeben. Ein analoges Signal kann über den Klinkeneingang auf der Rückseite des Boards oder aber, sofern vorhanden, über den Front Panel Audio Header direkt am Gehäuse abgegriffen werden.

Digital gibt es einmal die Möglichkeit den Toslink Ausgang auf der Rückseite des Boards zu nutzen. Diese Möglichkeit ist aber in seiner Nutzung beschränkt, so bleiben einem beispielsweise beim Anschluss über diesen Ausgang die neuen HD Tonspuren verwehrt.

Bleibt als letztes noch die Ausgabe über den nativen HDMI 2.0 Port. Dieser unterstützt alle aktuellen Tonformate. Verifiziert haben wir dies unter Windows mit der aktuellen Version von Kodi (17.6 Krypton).

Die aktuelle Stable-Version von LibreELEC unterstützt die Hardware des ASRock J4105-ITX * leider noch nicht. Ich werde mich aber noch mal schlau machen und sofern es schon eine alpha der neuen Version gibt einen Test hier kurzfristig nachreichen.

Kühllösung

Der 8,5 cm lange und 5,5 cm breite Kühlkörper aus schwarz eloxiertem Aluminium ist 3,5 cm hoch und damit identisch zu den Kühlkörpern der Vorgänger. Er reicht aus um den Intel Celeron J4105 auch in längeren Auslastungsphasen stabil bei unter 85°C Kerntemperatur zu halten. Eine Drosselung der Prozessorleistung haben wir in keinem der Benchmarks beobachtet.


Der Kühlkörper ist über 4 Kunststoffstifte mit dem Mainboard verbunden und kann einfach entfernt werden. Ein Austausch der werksseitigen Wärmeleitpaste ist somit möglich, brachte in unserem Fall aber keine messbare Verbesserung. Da es sich um eine passive Kühllösung handelt, arbeitet das System absolut lautlos.

Im AIDA64-Stabilitätstest wird die Hardware bis an ihre Grenzen gebracht - ohne Auswirkung, die passive Kühllösung reicht auch bei gleichzeitiger Belastung aller Komponenten aus um das System im grünen Temperaturbereich zu halten.

Energieverbrauch

Den Energieverbrauch messen wir mit einem Voltcraft Energy Logger 4000.

	ASRock J4105-ITX * (Gemini Lake)	ASRock J4205-ITX * (Apollo Lake)
Windows 10 - Ausgeschaltet	2,3 W	2,5 W
Windows 10 - Standby	4,0 W	2,6 W
Windows 10 - Desktop (Leerlauf)	9,3 W	9,1 W
Windows 10 - maximale Auslastung	27 W	33 W

Die maximale Auslastung haben wir in einem parallelen Benchmarklauf von Cinebech R15 Mehrkern und Furmark GPU-Stress Test ermittelt. Es ist erstaunlich, dass Intel die Effizienz des Prozessors deutlich steigern konnte, so ist das System trotz 45% Mehrleistung unter voller Auslastung trotzdem 20% sparsamer als ein Vorgängermodell auf Apollo Lake Basis.

Alternativen

Die direkte Alternative zum ASRock J4105-ITX * ist das ASRock J5005-ITX *, welches zum Testzeitpunkt aber noch nicht verfügbar war. Anstelle des Intel Celeron J4105 verbaut ASRock hier den Intel Pentium Silver J5005, welcher im Basistakt identisch mit maximal 1,5 GHz rechnet, den Turbo allerdings bis 2,8 GHz (0,3 GHz höher) takten kann. Zusätzlich besitzt die interne Grafikeinheit (Intel UHD Graphics 605) 6 Recheneinheiten mehr (18 zu 12) und kann diese statt mit 0,75 GHz mit bis zu 0,8 GHz takten.

Erfahrungsgemäß ist bei der kleineren, hier getesteten Version das Preis-Leistungsverhältniss besser als beim größeren Bruder. Der 0,3 GHz höhere Turbotakt sowie die stärkere Grafik ermöglichen eine Leistungssteigerung von ca. 10-12 Prozent. Genau könnt ihr dies im CPU-Vergleich: Intel Celeron J4105 vs. Intel Pentium J5005 nachlesen.

Fazit

45% Mehrleistung zum gleichen Preis wie der Vorgänger, DDR4-Arbeitsspeicher und dazu der lang ersehnte, native HDMI 2.0 Support. Gemini-Lake legt bei Leistung und Featureset die Latte eindeutig höher. Und auch im Detail konnte uns das ASRock J4105-ITX * absolut überzeugen und löst im NAS-Bereich meine bisherige Empfehlung (ASRock J3455-ITX *) ab.

Wer ein kleines, sparsames System für den Office-Bereich, als HTPC oder für ein sparsames NAS mit bis zu 4 Datenfestplatten sucht, der wird mit dem ASRock J4105-ITX * zufrieden sein. ASRock liefert hier ein gut durchdachtes Mainboard ab, die lange Erfahrung des Herstellers in diesem Bereich ist spürbar. Als Spiele-PC eignet sich die CPU-Mainboard Kombination aufgrund der recht langsamen Grafikeinheit aber nicht.

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