Intel: Prozessorupgrade auf sechs Kerne für Server und Workstations (Update)

Alter Vierkernprozessor (Nehalem-EP) raus, neuer mit sechs Kernen (Westmere-EP) rein, und alles läuft bis zu 50 Prozent schneller – so sieht das aktuelle Upgrade-Szenario von Intel für die Xeon-DP-Server- und Workstations aus, sei es von Dell, HP, Fujitsu, Supermicro, Lenovo, Apple oder von anderen. Sofern die Board-Hersteller nichts falsch gemacht haben, benötigen die Systeme nur noch ein neues BIOS.

Sind die Server gar schon für 130-Watt-TDP-Prozessoren ausgelegt, so kann man auch gleich auf 3,33 GHz (Xeon X5680) hochrüsten, zuvor war hier bei Servern das Angebot auf maximal 2,93 GHz (Xeon X5570) beschränkt. Das bringt je nach Applikation weitere 10 bis 14 Prozent zusätzlicher Performance. Intel gibt für den im High Performance Computing verbreiteten Benchmark Linpack eine Steigerung um 61 Prozent an: X5680 (6C, 3,33 GHz) gegenüber dem Xeon X5570 (4C,2,93 GHz) – im c't-Labor war der Unterschied sogar noch ein bisschen größer: Der X5680 schaffte bis zu 132 GFlops gegenüber 70,5 GFlops des X5570. Allerdings hängen diese Werte stark vom Turbo-Modus und anderen Faktoren ab, sie schwanken je nach Linpack-Lauf zwischen 105 GFlops und 132 GFlops. [Update: Schwankungen beruhten auf ECC-Problemen des Speichers, nach Speicherwechsel lagen die Werte bei 130 bis 132[ ] GFlops]. Und wenn man praxisfern das Hyper-Threading abschaltet, kann man den Linpack noch ein bisschen beschleunigen.

Im Leerlauf verbrauchen die Westmere-Prozessoren dank 32-nm-Technik trotz der höheren Kernzahl messbar nicht mehr als die Vorgänger, das Testsystem mit Asus-Board Z8PS_D12-1U blieb bei rund 155 Watt (mit 6 × 4 GByte Speicher, zwei redundanten Netzteilen und zwei Festplatten). Im Linpack-Volllastbetrieb konnte man den Xeon X5680 im Maximum (bei 132 GFlops) auf bis zu 440 Watt heizen. Das ergibt eine Linpack-Effizienz von 300 MFlops/Watt, der Nehalem-EP erzielte rund 200 MFlops/Watt.

Auch beim Speicherzugriff kann der neue 32-nm-Chip noch an Performance drauflegen. Beim einem optimal auf acht Threads verteilten Stream (OpenMP 5.8 mit Intel-Compilern) erreicht der Xeon X5670 mit DDR3-1333 bei gleichem Takt wie der Vorgänger rund 10 Prozent mehr an Speicherbandbreite: 41,5 GByte/s zu 37,5 GByte/s. Der eigentlich schnellere X5680 aber kam aus unklaren Gründen bei 3,33 GHz nur auf 32,5 GByte/s. [Update: wegen erwähnter ECC-Probleme, nach Speicherwechsel waren es 42,5 GByte/s.]

In den SPEC-CPU2006-Suite hat Intel bei SPEC_int_rate_base2006 bei gleichem Takt (2,93 GHz) eine Steigerung um 38 Prozent von 241 auf 334 Punkte gemessen. Mit dem Xeon X5680 (3,33 GHz) sind 46 Prozent (352 Punkte) drin. Bei Gleitkomma (SPECfp_rate_base2006) ist der Zuwachs etwas bescheidener: bei gleichem Takt 23 Prozent (235 gegenüber 191 Punkte) und bei 3,33 GHz 29 Prozent (247 Punkte).

Die von c't ermittelten CPU-2006-Werte liegen traditionell 10 bis 20 Prozent darunter, da hier unter 64-Bit-Windows ohne Spezialbibliotheken mit kompatiblem 64-Bit-Code (beschränkt auf SSE3-Optimierung) gemessen wird und zudem alle Systeme den gleichen Code ausführen. Die gemessenen Steigerungen liegen aber in ähnlicher Größenordnung.

Neben den neuen Sechskernern gibt es den 32-nm-Chip auch als Vierkerner bis hin zu 3,46 GHz (X5677), die gegenüber Nehalem auch mit den kleineren Architekturerweiterungen des Westmeres aufwarten können, insbesondere mit den AES-Krypto-Befehlen. Diese können zum Beispiel Web-Server mit SSL-Transfers um rund 52 Prozent beschleunigen – jedenfalls dann, wenn man schnelle SSDs einsetzt (sonst geht die Beschleunigung der Ver-/Entschlüsselung oft in den Festplattenwartezeiten unter). Eine Erweiterung bei der Trusted Execution Technology (TXT) ermöglicht zudem eine bessere Isolation der Virtuellen Maschinen und eine sicherere Migration von VMs. Sie erfordert aber die neue Version (C2-Step) des Tylersburg-Chipsatzes.

Intels Westmere-EP-Familie Xeon 56xx
Prozessor	Takt	Kerne/ Threads	Cache	QPI	Max. Speicher	TDP	Turbo	HT	OEM- Preis
X5680	3,33 GHz	6/12	12MByte	6,4 GT/s	1333 MHz	130 W	+2	ja	$1663
X5677	3,46 GHz	4/8	12MByte	6,4 GT/s	1333 MHz	130 W	+2	ja	$1663
X5670	2,93 GHz	6/12	12MByte	6,4 GT/s	1333 MHz	95 W	+3	ja	$1440
X5667	3,06 GHz	4/8	12MByte	6,4 GT/s	1333 MHz	95 W	+3	ja	$1440
X5660	2,80 GHz	6/12	12MByte	6,4 GT/s	1333 MHz	95 W	+3	ja	$1219
X5650	2,66 GHz	6/12	12MByte	6,4 GT/s	1333 MHz	95 W	+3	ja	$996
E5640	2,66 GHz	4/8	12MByte	5,86 GT/s	1066 MHz	80 W	+2	ja	$774
E5630	2,53 GHz	4/8	12MByte	5,86 GT/s	1066 MHz	80 W	+2	ja	$551
E5620	2,40 GHz	4/8	12MByte	5,86 GT/s	1066 MHz	80 W	+2	ja	$387
L5640	2,26 GHz	6/12	12MByte	5,86 GT/s	1066 MHz	60 W	+4	ja	$996
L5630	2,13 GHz	4/8	12MByte	5,86 GT/s	1066 MHz	40 W	+2	ja	$551
L5609	1,86 GHz	4/4	12MByte	4,8 GT/s	1066 MHz	40 W	N/A	-	$440

(as)