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Core i7-870, i7-860 und i5-750 - und Clarkdale - Nehalem, Bloomfield und Lynnfield - eine Einleitung

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Seite 2: Nehalem, Bloomfield und Lynnfield - eine Einleitung

Tick - Tock

Das Tick-Tock-Development-Modell von Intel schlägt gleichmäßig weiter: Intels „Tick“ im Jahr 2008, also die Einführung des Penryn, begeisterte durch die niedrige Stromaufnahme der 45-nm-Technik mit allen seinen Vorteilen. Durch die Verwendung von Hafnium und eines Metall-Gates schaffte es Intel, die neuen Core2-Modelle nicht nur etwas schneller, sondern vor allen auch stromsparender zu betreiben. Da im Tick-Tock-Modell in jedem zweiten Jahr eine Verbesserung der Fertigungstechnik ansteht, war im Jahr 2009 die neue Mikroarchitektur "Nehalem" fällig.

ticktocks

Dieser Tock erfolgte am 03. November 2008, also noch knapp vor Jahresende: Intels „Nehalem“ kam als Core i7 der 9xx-Serie auf den Markt. Während der Penryn im Vergleich zum Conroe nur Verbesserungen im Detail auf Architekturebene enthielt, brachte der Core i7 diverse Veränderungen mit sich, die deutlich tiefer greifen. Aus diesem Grund behält Intel bei den jeweiligen Tock-Schritten auch die Fertigungstechnologie bei. Ein gleichzeitiger Schritt auf eine neue Architektur und eine neue Fertigungstechnik wäre ein unberechenbares Risiko. Somit wird im nächsten Jahr mit Westmere ein Shrink des Nehalem anstehen - der nächste Tick auf die 32-nm-Fertigung. Schaut man weiter in die Zukunft, soll 2010/2011 mit dem Sandy Bridge wieder eine neue Mikroarchitektur kommen, dann natürlich auch in 32 nm.

Lynnfield als Codename für den Prozessor ordnet sich dazwischen ein: Es bleibt beim Lynnfield bei der Nehalem-Mikroarchitektur und man verwendet weiterhin 45-nm-Fertigungstechnik. Allerdings nutzt Intel bereits die Chipsatz-Architektur und den Sockel der kommenden 32-nm-Prozessoren, man schafft also somit die Plattformumgebung für den nächsten Tick.

Wieder ein richtiger Quad-Core-Prozessor

Intels erste Quad-Core-Prozessoren bestanden aus einem Multichip-Package, in dem man zwei Dual-Core-Prozessoren untergebracht hat. Diese zwei Penryn- oder Conroe-Dies kommunizierten miteinander über den FSB, der allerdings auch bereits durch den normalen Datenverkehr stark belastet wurde. Deshalb erntete Intel oftmals Kritik, auch wenn sich der FSB nur in einigen Anwendungen als Flaschenhals entpuppte. Jedoch konnte Intel durch diese Taktik günstiger und schneller Quad-Cores produzieren, da ein dediziertes Vier-Kern-Design kompliziert ist. AMDs Phenom-X4-Design war hingegen der erste native Quad-Core, also vier Kerne auf einem Prozessor-Die.  Vom Standpunkt der Produktion her ist das Bauen eines nativen Quad-Cores schwieriger, denn bei einem Fehler in einem der vier Kerne ist der Quad-Core insgesamt nicht mehr zu gebrauchen - ein Grund, warum AMD den Triple-Core-Prozessor Phenom X3 auf den Markt brachte. Seit Einführung des Core i7 verbaut auch Intel vier Kerne auf einem Siliziumstück, allerdings scheint man durch die 45-nm-Technik die Produktionsprobleme im Griff zu haben.

Lynnfield unterscheidet sich auch hier nicht vom Bloomfield. Aktuell scheint Intel auch keine Pläne zu haben, im Desktop-Bereich wieder Multi-Chip-Packages einzusetzen.


Modulares Design

Nicht jeder Anwender braucht einen Quad-Core, spätere Prozessoren sollen aber mehr als vier Kerne besitzen - deshalb ist das Core-i7-Design modular. In der aktuellen Ausführung verbaut Intel vier Kerne und einen 8 MB großen L2-Cache pro Die. Jedoch sind auch andere Kombinationen denkbar. Im nächsten Jahr wird Intel Desktop-Prozessoren auf den Markt bringen, die nur zwei Kerne besitzen (Clarkdale), dafür aber eine integrierte Grafik mitbringen. Auch ist ein nativer Sechs- und Achtkern-Prozessor im Serverbereich geplant. Erreicht wird dies durch eine Aufsplittung des Prozessors in einen „Core“-Bereich und einen „Uncore“-Bereich. Der Core-Bereich beinhaltet die Rechenkerne mit L1- und L2-Caches. Der Uncore-Bereich hingegen beinhaltet den Memory-Controller, die I/O-Funktionen, die QPI-Links und den L3-Cache. Diesen kann Intel variabel gestalten. So ist es einfach, die Dual-Core-Modelle mit nur 4 MB L2-Cache auszustatten.

core-uncores

Beim Lynnfield besteht der Core-Bereich aus vier Kernen, die mit dem
Bloomfield identisch sind. Der UnCore-Bereich enthält zusätzlich einen
PCIe-Controller und leichte Veränderungen im Vergleich zum Core i7-9xx.

Ein Die-Shot des Lynnfield zeigt die Aufteilung klar und deutlich - den PCIe-Controller hat Intel rechts angebaut, den DMI-Controller auf der linken Seite:

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