Intel stellt den ersten x86-Prozessor mit vier Kernen vor

Das Rennen um den ersten Prozessor mit vier x86-Kernen hat Intel mit dem Core 2 Extreme QX6700 für sich entschieden. Der für 999 US-Dollar (OEM-Listenpreis) angebotene Prozessor vereint in einem LGA775-Gehäuse zwei Dual-Core-Prozessor-Dice, die jeweils 4 MByte shared L2-Cache mitbringen; diese (bereits für den Presler genutzte) Bauweise hat Intel unter dem Namen Kentsfield entwickelt. Im Core 2 Extreme QX6700 laufen die vier Kentsfield-Kerne mit 2,66 GHz Taktfrequenz, also um rund 9 Prozent langsamer als das bisherige Flaggschiff Core 2 Extreme X6800, das allerdings nur zwei Kerne hat. Wie bisher alle Core-2-Prozessoren für Desktop-PC-Mainboards arbeitet der Core 2 Extreme QX6700 mit dem FSB1066-Frontsidebus, je nach Chipsatz kann er darüber auf zwei PC2-5300- oder PC2-6400-Speicherkanäle (DDR2-667/DDR2-800) zugreifen. Als Leistungsaufnahme (Thermal Design Power, TDP) des Core 2 Extreme QX6700 nennt Intel 130 Watt, also exakt das Doppelte eines Core 2 Duo E6700. Damit liegt der neue Quad-Core-Prozessor auf dem Niveau früherer Pentium-Extreme-Doppelkerne oder der aktuellen Dual-Core-Spitzenmodelle von AMD (Athlon 64 FX-62).

Kritiker – insbesondere auch AMD – werfen Intel vor, dass der Core 2 Extreme QX6700 kein "echter" 4-Kern-Prozessor sei, weil er die vier Kerne nicht auf einem Die vereint. Der Kentsfield entspricht technisch eher der Vereinigung eines 2-Sockel-Systems in einem Gehäuse; die beiden Dice müssen sich tatsächlich auch die Datentransferleistung des Frontsidebus (in diesem Fall maximal rund 8,5 GByte/s) teilen. AMD selbst plant mit dem K8L einen in diesem Sinne "echten" Vierkern, der aber in der Desktop-PC-Version wohl erst in ungefähr einem Jahr erscheinen wird. Wer bis dahin vier x86-Kerne auf einem PC-Mainboard mit einer einzigen CPU-Fassung betreiben will, muss also bei Intel kaufen. Genau deshalb (und wegen der geringeren Fertigungskosten) hat Intel auch die Dual-Die-Bauweise gewählt – die Entwicklung eines monolithischen Vierkerns hätte länger gedauert. Möglicherweise wird Intel sogar beim Ende 2007 erwarteten 45-Nanometer-Nachfolger des Kentsfield (namens Bloomfield/Bloomsfield oder Ridgefield?) weiter zwei separate Dice einsetzen.

Im ersten Quartal 2007 wird auch (mindestens) eine preiswertere und weniger energiehungrige Kentsfield-Version erwartet; auch die wohl noch im November kommenden Server-Vierkerne (Clovertown/Xeon 5300) dürften sparsamer sein als der Core 2 Extreme QX6700.

Intels Vierkern läuft auf vielen (aber nicht allen) existierenden Mainboards mit LGA775-Fassung und den Chipsätzen 975X und P965. Der ältere Workstation-Chipsatz 975X unterstützt nach wie vor als schnellsten Speichertyp offiziell PC2-5300, bei vielen 975X-Mainboards lässt sich aber das Speicher-Interface manuell auf 400 MHz Taktfrequenz übertakten. Der P965 ist für PC2-6400 ausgelegt.

Vergleicht man die Performance des Core 2 Extreme QX6700 mit jener von zwei Xeon 5150 (ebenfalls 2,66 GHz und jeweils 4 MByte L2-Cache pro CPU, aber FSB1333 und vier FB-DIMM-Kanäle mit PC2-5300F, also rund 21 GByte/s maximale Datentransferleistung), so liegen die Leistungen im Ganzzahl-Durchsatz (Rate) im Benchmark SPEC CPU2000 annähernd gleichauf; offenbar puffern die insgesamt 8 MByte L2-Cache im Kentsfield hier viele Speicherzugriffe effektiv ab. Im Vergleich zum Core 2 Duo E6700 steigt der Durchsatz um 85 Prozent, im Vergleich zum Core 2 Extreme X6800 (2,93 GHz) immerhin noch um etwas mehr als 70 Prozent.

Bei Gleitkomma-Berechnungen sieht es anders aus: Hier bringt die Verdopplung der Kernanzahl beim Kentsfield lediglich ein Plus von 37 Prozent im Vergleich zum Core 2 Duo E6700 (30 Prozent im Vergleich zum Core 2 Extreme X6800); hinter zwei Xeon 5150 (mit optimaler Speicherbestückung) fällt der Kentsfield dann um 15 Prozent zurück. Noch schwächer fällt der Gleitkomma-Durchsatz des Kentsfield im Vergleich zu einem Dual-Opteron-System mit vier Kernen aus (zwei Opteron 2220 SE), das vor allem unter 64-Bit-Linux auch einem Xeon-5160-Pärchen (3 GHz) noch etwas voraus ist. Im Ganzzahl-Durchsatz schlägt der Kentsfield aber die vier Opteron-Kerne; Letztere können zwar insgesamt eine höhere Datentransferrate beim Speicherzugriff nutzen (ebenfalls 21 GByte/s), haben aber lediglich 1 MByte L2-Cache pro Kern.

Der Vergleich des Intel-Vierkerns mit zwei Opterons ist deshalb interessant, weil AMD in Kürze wohl die 4×4-Plattform vorstellen will; dabei kooperieren zwei neue Athlon-64-FX-Doppelkerne (FX-70) auf einem 2-Sockel-Mainboard mit LGA1207-Fassungen, wie sie auch die seit kurzem billigeren Sockel-F-Opterons nutzen. Als Speicher sollen nach Spekulationen allerdings statt Registered DIMMs ungepufferte (und damit etwas schnellere) Module zum Einsatz kommen. Angeblich will Nvidia auch einen neuen Chipsatz namens nForce 680 für 4x4-Mainboards vorstellen, der vier PEG-Grafikkarten über zwei PCIe-x16- und zwei PCIe-x8-Ports anbinden kann.

Die Untersuchungen des Kentsfield im c't-Labor bestätigen grundsätzlich die von Intel vorab ermöglichten Benchmark-Messungen. Anwendungen, die ihre Rechenarbeit auf mehrere Prozesse beziehungsweise Threads verteilen, kann Intels Vierkern also deutlich beschleunigen – vor allem, wenn es um Ganzzahl-Kalkül geht. Doch auch das Plus von 30 Prozent in der Gleitkomma-Disziplin ist durchaus beachtlich. Leistungshungrige Desktop-PC-Anwendungen wie die Bearbeitung riesiger Bilddateien, der Schnitt oder das Transkodieren von HD-Video dürften vom Kentsfield profitieren. Single-Thread-Programmen, wozu auch viele 3D-Spiele gehören, nutzt hingegen der Vierkern kaum etwas – vor allem nicht im Vergleich zu Doppelkern-Prozessoren, die nämlich auch bei Single-Thread-Applikationen etwas bringen können, indem sie parallel laufende Anwendungen gleichzeitig ausführen.

Weitere Informationen zum Core 2 Extreme QX6700 liefert die kommende Ausgabe 24/06 von c't (ab dem 13. November im Handel). (ciw)