Intel: Erste Details zum integrierten Haswell-Spannungswandler

Auf dem IDF 2013 in Peking hat Intel einige technische Details zum integrierten Spannungswandler der bald erwarteten Haswell-Prozessoren für LGA1150-Mainboards veröffentlicht. Demnach reicht dieser "Integrated Voltage Regulator" (iVR), der vermutlich als Zusatzchip auf dem Die-Carrier der CPU sitzt, die vom Spannungswandler des Mainboards bereitgestellte "Kernspannung" V_CCin als V_Core an die einzelnen CPU-Kerne und den L3-Cache weiter. Dabei steuert die CPU den Onboard-Wandler anscheinend weiterhin per Serial Voltage Identification (sVID); die nominelle Spannung beträgt dabei 1,8 Volt, beim Übertakten sind bis zu 2,3 Volt möglich. Im Normalbetrieb verlangen die meisten CPU-Kerne je nach aktueller Frequenz aber bloß etwa 0,9 bis 1,5 Volt, Mobilprozessoren eher weniger.

Weglassen können Mainboard-Entwickler dank iVR bei Haswell separate Spannungswandler für den CPU-internen Ringbus (V_Ring), den Grafikprozessor (V_GT), den System Agent (V_SA) und diverse I/O-Spannungen (V_IOA, V_IOD). Weiterhin nötig bleibt ein Spannungswandler, der die Treiberstufen des Speicher-Controllers versorgt (V_DDQ).

Die wesentlichen Stromfresser sind CPU- und GPU-Kerne. Bei den dicksten Quad-Cores der Ivy-Bridge-Generation müssen die VCC-Wandler kurzzeitig über 100 A liefern können. Für die GPU sind bis zu 35 A nötig. Bei Dauerlast sind es höchstens 85 A beziehungsweise 25 A für die CPU- und GPU-Kerne – und das nicht unbedingt gleichzeitig, weil sich der Chip beim Übersteigen der Thermal Design Power (TDP) ausbremsen kann.

Doch auch einige der erwähnten Hilfs-Spannungsschienen ziehen bei hoher Last nennenswerte Ströme. Bei der aktuellen, dritten Core-i-Generation Ivy Bridge sind es laut Datenblatt (PDF-Datei) etwa in der Spitze 8,8 A für den System Agent, der dort mit 0,925 Volt läuft; er trägt also mit bis zu 8 Watt zur Leistungsaufnahme des Prozessors bei. Für V_DDQ (nominell 1,5 Volt) sind 4,75 A Belastbarkeit vorgeschrieben, also 7,1 Watt. (ciw)