IDF: Xeon 5400 soll AMD Barcelona schlagen

Die für den 12. November angekündigten Quad-Core-Xeons mit 45-Nanometer-Innenleben setzen sich beim Gleitkomma-Durchsatz zunächst wieder an die Spitze.

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Supermicro SC852 mit X7DWN+
Intels im vergangenen Jahr eingeführte Prozessoren mit Core-Mikroarchitektur hatten die zuvor führenden AMD64-CPUs in fast allen Disziplinen abgehängt – bis vor zehn Tagen der Barcelona-Vierkern in den Opterons der 2300- und 8300-Baureihen loslegte. Weil deren Taktfrequenz bisher maximal 2 GHz erreicht, konnten sie Intels mit bis zu 3 GHz getaktete 65-Nanometer-Quad-Core-Xeons nur in wenigen Bereichen schlagen. Die AMD-Neulinge sind aber sparsamer als die schnellsten Xeons und können jene trotz ihres Taktfrequenz-Rückstands in dem für HPC-Cluster und einige Workstation-Applikationen wichtigen Gleitkomma-Durchsatz (gemessen mit SPEC CPU2006) überrunden – vor allem wegen ihrer schnelleren Speicheranbindung und der guten Skalierung.
Das will Intel nicht auf sich sitzen lassen und schickt die ersten 45-Nanometer-Xeons mit geschrumpfter und optimierter Penryn-Architektur in den Benchmark-Ring. Der Vierkern namens Harpertown steckt in der Xeon-5400-Baureihe, die zunächst bis zu 3,2 GHz Taktfrequenz erreichen soll. Aber nicht nur durch die höhere Taktfrequenz, auch dank SSE4-Erweiterungen, einem von 8 auf 12 MByte (2 × 6 MByte) gewachsenen L2-Cache, einem schnelleren Frontsidebus (FSB1600 statt FSB1333) sowie dem Chipsatz Seaburg (5400), der einen Snoop-Filter (SF) enthält und schnellere Fully-Buffered-DIMMs (DDR2-800/PC2-6400F statt PC2-5300F) anbindet, sollen die Harpertowns auf der Stoakley-Plattform ihre Clovertown/Bensley-Vorgänger und selbstverständlich auch die Barcelonas für 2-Sockel-Systeme übertrumpfen.
Schon einige Wochen vor dem IDF hatte Intel internationale Computer-Redaktionen mit ersten 45-Nanometer-Xeon-Testystemen versorgt. Auch die c't-Redaktion erhielt zwei Xeon E5472 (3 GHz, TDP bisher nicht offiziell bekannt, aber wohl zwischen 80 und 95 Watt) sowie das Server-Chassis SC825 samt Supermicro-Mainboard X7DWN+ mit Chipsatz 5400 und 16 FB-DIMM-Slots, von denen acht mit PC2-6400F-555-Riegeln von Nanya bestückt waren. Intel hat diese 2-GByte-FB-DIMMs offenbar mit Bedacht gewählt, denn darauf sitzt ein AMB-Chip von IDT, der besonders sparsam arbeiten soll.
Mit dem Stoakley-Testsystem konnten wir die gleichen Performance-Messungen durchführen wie mit dem von AMD kurzzeitig gestellten Muster mit zwei Opteron 2350; wie bereits anlässlich der Barcelona-Einführung erläutert, haben wir dabei reinen 64-Bit-Code für 64-Bit-Linux erzeugt und auf SmartHeap-Bibliotheken verzichtet – die meisten CPU2006-Veröffentlichungen beruhen auf stärker (teilweise mit unterschiedlichen Compilern) optimiertem Code, der zudem im Falle der Integer-Messungen 32-bittig ist.
ProzessorenKerneTakt-SPEC CPU2006 (Base)
 im SystemfrequenzEinzelkernDurchsatz
   int_2006fp_2006int_rate_2006fp_rate_2006
2 × Xeon E5472 2×4 3,0 GHz 16,9 16,9 83,9 74,0 
2 × Xeon X5365 2×4 3,0 GHz 15,7 
(18,9)
15,8 
(16,5)
72,5 
(98,9)
61,9 
(63,1)
2 × Opteron 2350 2×4 2,0 GHz 10,2 11,6 70,2 
(77,3)
68,3 
(72,4)
2 × Opteron 2360 SE 2×4 2,5 GHz k. A. k. A. (88,2)(80,6)
Messungen mit 64-Bit-Code unter 64-Bit-Linux, Compiler: PGI 7.10e (AMD), Intel 10.023, ohne SmartHeap
Werte in Klammern von www.spec.org, teils mit hoch optimiertem 32-Bit-Code und SmartHeap-Libraries
Tatsächlich zieht Intels 45-Nanometer-Quad-Core wieder am 2-GHz-Barcelona vorbei – und das dürfte auch der Grund sein, weshalb AMD bereits CPU2006-Ergebnisse des bisher nicht vorgestellten Opteron 2360 SE mit 2,5 GHz sowie 120 Watt TDP beziehungsweise 105 Watt ACP veröffentlicht hat (siehe die Links in der Tabelle). Dessen Gleitkomma-Durchsatz von 80,6 "Base"-Punkten (86,3 Peak) liegt höher als unser Ergebnis des Xeon E5472 – Intel hat auf dem IDF aber auch schon einen fp_rate_2006-Wert für den 3,2-GHz/120-Watt-Harpertown von 89,8 Punkten genannt (gemeint ist dabei wahrscheinlich eine Peak-Messung).
In diesem etwas kindisch anmutenden Rekordrennen ist zu beachten, dass bisher keiner der erwähnten Prozessoren im Handel erhältlich ist. Außerdem muss man AMD zugute halten, dass die Barcelona-Prozessoren auf (fast) denselben Mainboards laufen wie ihre Vorgänger, während Intels neue Xeons ihre Rekordwerte erst mit einem neuen Chipsatz und schnellerem Speicher erzielen. Intel will aber offenbar auch FSB1333-Versionen der Harpertowns und der 45-nm-Doppelkerne Wolfdale-DP fertigen, die auf jüngeren Revisionen der 5000P/X/V-Boards laufen. Mangels DDR2-800-Speicher und FSB1600 werden die 45-nm-Chips auf der alten Plattform indes weniger deutliche Vorteile bringen.
Nanya NT2GT72U4NB1BD-2C
PC2-6400F-555-DIMM von Nanya
Mit den solide arbeitenden Vorabmustern der 45-nm-Vierkerne zeigt Intel, dass man die neue Technik offenbar im Griff hat. Das Stoakley-System nahm zudem fast 100 Watt weniger Leistung auf als ein System mit Xeon X5365, allerdings war Letzteres mit 12 älteren FB-DIMMs bestückt. Ein Vergleich der Leistungsaufnahme mit dem Opteron-2350-Testsystem ist nicht ganz sauber möglich, weil beide sehr unterschiedlich ausgestattet waren; allerdings lag das 45-nm-Intel-System unter Volllast mit knapp 375 Watt ungefähr gleichauf.
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Der Seaburg-Chipsatz 5400 bindet unter anderem zwei PCIe-x16-2.0-Ports an – das Supermicro-Serverboard war allerdings lediglich mit x8-Slots bestückt. Der 5400 wird nicht nur in kommenden Workstations und wohl auch in Mac-Pro-Systemen von Apple zum Einsatz kommen, sondern ist auch die Basis für Intels Extreme-Gaming-Plattform Skulltrail. Darin sollen bis zu vier Grafikkarten zum Einsatz kommen, außerdem will Intel Overclocking-Funktionen freischalten, um den Speicher noch schneller betreiben zu können. Skulltrail ist als Konter zu der vom AMD im Mai 2007 als Demo-System vorgeführten Plattform FASN8 mit RD790-Chipsatz, vier AMD-Grafikkarten im CrossFire-Verbund und zwei Phenom-FX-Prozessoren gedacht.
Welche unterschiedlichen Xeon-5400-Versionen kommen sollen und welche Preise geplant sind, hat Intel bisher nicht verraten. Das Supermicro-Mainboard X7DWN+ und die Workstation-Variante X7DWE+ sind aber bereits in den Listen einiger US-amerikanischer Online-Händler aufgetaucht.
Zum IDF Fall 2007 siehe auch: