Kombinierer
Bisher trat Intels jüngste Prozessorgeneration ausschließlich mit vier CPU-Kernen an, nun folgen billigere Doppelkerne. Sie sind die ersten 32-nm-CPUs auf dem Markt und kommen im Paket mit Grafikkernen.
Die unter dem Codenamen Clarkdale entwickelten Dual-Core-Prozessoren für Desktop-Rechner und ihre Notebook-Verwandtschaft Arrandale krempeln den CPU-Markt um: Sie sind die ersten Standardprozessoren, bei denen ein Grafikprozessor im gleichen Gehäuse steckt. Diese Neuerung zieht einige Änderungen der PC-Systemarchitektur nach sich.
Der CPU-Teil der Kombiprozessoren kommt aus der 32-Nanometer-Fertigung; fast genau zwei Jahre nach Einführung der ersten 45-nm-Chips verkleinert Intel also abermals die Halbleiterstrukturen. Dabei hat Intel die Ende 2008 eingeführte Nehalem-Mikroarchitektur [1] leicht optimiert – die neuen Doppelkerne sind die ersten Vertreter der Westmere genannten Chip-Generation.
Core i5-600 und Core i3-500 runden die Nehalem/Westmere-Produktpalette nach unten ab, was Preise und Rechenleistung betrifft – die Einstiegspreise dürften auf rund 100 Euro fallen. Allerdings lässt sich die integrierte Grafikeinheit der Prozessoren nur auf ebenfalls neuen Mainboards mit den Chipsätzen H55, H57 oder Q57 nutzen. Alle drei gehören zur Baureihe Ibex Peak, die vor einigen Monaten mit dem P55 startete; dieser erschien zusammen mit den ersten beiden LGA1156-Prozessorfamilien Core i7-800 und Core i5-700 alias Lynnfield.
Bei den Lynnfields handelt es sich um Quad-Cores, die mindestens rund 160 Euro kosten. Zudem braucht man noch eine Grafikkarte. Ein PC mit Doppelkern-(Clarkdale-)CPU und Onboard-Grafik verspricht, deutlich billiger und sparsamer zu arbeiten – aber trotzdem flott, denn die Taktfrequenzen klettern auf rund 3,5 GHz. Auf den folgenden Seiten stellen wir Intels neue Technik für Desktop-Rechner vor, ab S. 94 geht es dann um die eng verwandten Notebook-Komponenten.
Namens-Odyssee
Eigentlich soll Intels neues Prozessor-Namensschema unkundigen PC-Käufern die Auswahl erleichtern: Größere Zahlen stehen für höhere Leistungsfähigkeit. Doch erst ein konzentriertes Studium der Tabelle auf Seite 91 zeigt etwa, dass in Core i3-500 und Core i5-600 dieselbe Clarkdale-Technik steckt. Die beiden CPU-Serien unterscheiden sich voneinander – außer durch verschiedene Taktfrequenzen und Preise – vor allem durch die beim Core i3 fehlende Turbo-Boost-Funktion. Alle anderen Core-i-irgendwas-Prozessoren verfügen über diese Übertaktungsautomatik, die wir in [2] ausführlich erklärt haben: Brauchen einzelne CPU-Kerne nichts zu tun, können die restlichen mit höherer Taktfrequenz laufen. Die Sache ist etwas kompliziert, weil nur CPU-Kerne, die in einem Tiefschlafmodus schlummern, im Turbo-Boost-Sinne als inaktiv gelten. Windows verteilt die anstehenden Aufgaben jedoch meistens so gleichmäßig auf alle verfügbaren Prozessorkerne, dass nur sehr selten alle bis auf genau einen schlafen. Die Folge: In den meisten Fällen erreichen Nehalem-Prozessoren bestenfalls ihre jeweils zweithöchste Turbo-Boost-Frequenz.
Die Nominalfrequenz des Core i5-661 von 3,33 GHz entspricht der des bisher schnellsten (und teuersten) Doppelkerns, des Core 2 Duo E8600. Die eigentlichen Core-i5- und Core-2-Rechenwerke sind eng miteinander verwandt, aber die Neulinge bringen außer einigen Optimierungen einen eng gekoppelten Speicher-Controller mit – bei gleicher Taktfrequenz ist ein Core i3, i5 oder i7 also schneller als ein Core 2.
Während die auf 32-nm-Technik geschrumpften CPU-Kerne der Clarkdale-Prozessoren im Prinzip alte (Nehalem-)Bekannte sind, ist die Grafik ziemlich neu. Intel hat sie von Graphics Media Accelerator (GMA) in Intel HD Graphics umbenannt, deutlich beschleunigt und den Windows-Treiber überarbeitet: Nun lassen sich etwa auch frei definierbare Display-Auflösungen einstellen.
Bisher war Onboard-Grafik an den Chipsatz gebunden und steckte typischerweise in der sogenannten Northbridge des Mainboard-Chipsatzes. Auch bei Core i3-500 und Core i5-600 verwenden CPU- und GPU-Kerne den Hauptspeicher gemeinsam, doch hier sitzt der wichtigste Teil des Chipsatzes gleich mit im Prozessorgehäuse oder genauer: auf demselben Die-Carrier. Neben dem CPU-Die aus der 32-nm-Fertigung befindet sich das (größere) 45-nm-Die, das unter anderem den Grafikprozessor, den Speicher-Controller, einen sogenannten PCI Express Root Complex und weitere Funktionseinheiten beherbergt. CPU- und Northbridge-Chip kommunizieren untereinander über eine nicht näher definierte Schnittstelle, die wohl stark dem Quickpath Interconnect (QPI) des Core i7-900 ähnelt. Der Grafik-/Northbridge-Chip umfasst 177 Millionen Transistoren und belegt 1,14 Quadratzentimeter Siliziumfläche. Das dichter gepackte 32-nm-Die des Doppelkernprozessors misst 0,81 Quadratzentimeter und beherbergt 383 Millionen Transistoren.
Performance
Für erste Tests stand ausschließlich ein Core i5-661 bereit, der auf dem Intel-Mainboard DH55TC mit dem Chipsatz H55 lief. Erwartungsgemäß zeigte sich der Core i5-661 mit 3,46 GHz oder 3,6 GHz Taktfrequenz im Turbo-Betrieb allen bisherigen Dual-Core-Prozessoren weit überlegen. Der Vorsprung vor dem bisherigen Spitzenreiter und über 200 Euro kostenden Core 2 Duo E8600 ist so groß, dass wohl auch der schwächere Core i5-650 noch schneller sein wird, der angesichts seines OEM-Einkaufspreises von 176 US-Dollar zu Einzelhandelspreisen um schätzungsweise 150 Euro zu haben sein dürfte.
Den vollständigen Artikel finden Sie in c't 2/2010.
Literatur
[1] Andreas Stiller, Die Säulen des Nehalem, Die Core-Architektur des neuen Intel-Prozessors
[2] Christof Windeck, Turbo-Ablösung, Intels Core-i7- und Core-i5-Prozessoren
"Turbo-Doppelkerne"
| Artikel zum Thema "Turbo-Doppelkerne" finden Sie in der c't 2/2010: | |
| Core i3-500 und Core i5-600 für Desktop-PCs | S. 90 |
| Core i3-300M, Core i5-500M und Core i7-600M für Notebooks | S. 94 |
(ps)
