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IDF: Weitere Infos zum mobilen Core i7

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idf2009Mooly Eden gab in einem weiteren Briefing eine detaillierte Einführung in die neuen Notebook-Prozessoren auf Nehalem-Basis, die "Kick-Ass-Microprocessors", wie Mooly Eden sie nannte. Die Notebook-Prozessoren werden dabei für Intel immer wichtiger, nach Angaben von Gardner machen mittlerweile je nach Region weltweit zwischen 60 und 80% der PC-Verkäufe aus. Die wichtigsten Trends sind dabei das Internet (mittlerweile 1,66 Milliarden User), Social Networking und Performance (forderndere Anwendungen, neue Nutzungsvarianten).

"Lynnfield in the Desktop"

Der mobile Core i7 entspricht in weiten Teilen dem Lynnfield: Es handelt sich um einen Nehalem-Prozessor mit integriertem Chipsatz. Diese Lösung bedeutet, dass Intel ein Zweikanal-Speicherinterface integriert. Der Notebookhersteller muss auf dem Notebook-PCB nur noch einen entsprechenden PM55-Chip verbauen.

Clarksfield wird in drei Varianten erhältlich sein:

  • Core i7-920XM mit 2,0 GHz (Turbo bis 3,2 GHz) und 55 Watt
  • Core i7-820QM mit 1,73 GHz (Turbo bis 3,06 GHz) und 45 Watt
  • Core i7-720QM mit 1,6 GHz (Turbo bis 2,8 GHz) und 45 Watt

Alle Prozessoren besitzen vier Cores und durch Hyperthreading acht Threads. Sie besitzen alle Intels 8 MB großen L3-Cache.

mooly

Intels Turbo "Kick Ass"

Laut Mooly Eden ist der Turbomodus das beste Feature der Notebook-Prozessoren. Durch den Turbo-Betrieb wird bei Belastung von allen vier, zwei oder nur einem Kern der Prozessor über die Power Control Unit übertaktet. Beim Core i7-920XM wird der Takt bei Belastung auf zwei Kernen auf 3,06 GHz (8 Speed Bins) hochgetaktet, bei Belastung auf einem einzelnen Kern auf 3,2 GHz (9 Speed Bins). Bei voller Belastung auf einem Kern setzt Intel den Takt auf 2,26 GHz, also zwei Speed Bins herauf. Durch den Turbo-Betrieb ist also eine extreme Performancesteigerung möglich.

Integrated Power Gate

Durch die Fähigkeit des Nehalem, einzelne Cores komplett zu deaktivieren, ist der Nehalem im Notebookbereich auch extrem stromsparend. Im Betrieb können die Kerne bei Nichtbelastung komplett abgeschaltet werden. Hinzu kommen die Smart-Cache-Funktionen und Intels übliche Stromsparfunktionen wie EIST und C1E.

Funktion des Turbo-Modus:

  • aktueller Energieverbrauch des Prozessors wird gemessen (durch Spannungswandler und Sensoren)
  • der aktuelle Verbrauch wird mit dem festgelegten TDP-Limit verglichen
  • wenn der Verbrauch unter dem TDP-Limit liegt, ist Turbo möglich
  • zusätzlich wird die Temperatur des Prozessors mit dem angegebenen Limit verglichen. Ist die Temperatur auch unbedenklich, wird der Turbo möglich.
  • Je nach Core-C-State werden dann die Speed-Bins festgelegt
  • Wenn das Betriebssystem über den P-State die höhere Performance verlangt, wird letztendlich der Turbo-Betrieb eingeschaltet.
  • Zunächst wird dafür der Voltage Regulator angesteuert und die Spannung erhöht
  • anschließend wird die Frequenz erhöht
  • während der Turbo-Modus aktiv ist, wird durch ständiges Monitoring die Temperatur und die Stromaufnahme überwacht.

powercontrols

Mit Arrandale, dem kommenden 32-nm-Mobilprozessor mit integrierter Grafik, wird auch der Grafikkern in diese Berechnung mit einbezogen. Hier gilt der TDP-Wert also für Grafik und CPU.

In einer Demonstration stellte Intel ein Widget vor, das man jedem Notebookhersteller zum Anpassen zur Verfügung stellen will. Es wird den Turbo-Betrieb visualisieren. Im Beispiel wurde ein mobiler Core i7-920XM von 2,0 auf 2,93 GHz übertaktet (Powerpoint), mit iTunes auf 3,07 GHz.

mooley-turbo

Als weitere Intel-Technologien steht dem Clarksfield Hyperthreading zur Verfügung. Durch Hyperthreading wird indirekt die Akkulaufzeit erhöht, da Anwendungen schneller berechnet werden können und der Prozessor schneller in den Sleep-Betrieb geschickt werden können.

Intel lieferte auch einige Benchmarkwerte. Vergleichen mit einem Core 2 Extreme QX9300 erreicht der Core i7-920XM in SPECint_base2006 eine um 27% bessere Performance, bei SECPFp_base2006 eine um bis zu 46% schnellere Performance. Mit Sandra präsentiere man die gestiegene Speicherbandbreite, bei Consumer Applications steigt die Performance um 20 bis 40%. In einem weiteren Vergleich zeigte man zwei Demo-Systeme, die eine Video-Konvertierung durchführten - der Core i7 war im Vergleich mehr als doppelt so schnell, da sämtliche Threads ausgelastet worden sind.

mooley-perf

Ausblick auf Arrandale (Capella)

Capella besteht aus dem 32-nm-Prozessor (Westmere) und einer 45-nm-Grafiklösung mit Memory-Controller. Intel hat den Speichercontroller für diese Lösung (auch für den Clarkdale) also wieder aus der CPU heraus geholt und in einen separaten Chip gesetzt. Die beiden Chips werden über QPI miteinander verbunden. Das Powermonitoring wird hier für das gesamte Package übernommen - wenn die CPU also nicht verwendet wird, kann die Grafiklösung schneller laufen - und umgekehrt. Es gibt bei Arrandale also zwei Turbo-Modi - einmal für die CPU und einmal für die Grafik.

Die Auslastung von Grafikchip und CPU zeigte Intel in einem Video, bei dem eine Infrarot-Kamera die Temperatur der beiden Dies visualisierte.

mooley-heat

Laut Intel sind die 32-nm-Prozessoren "ready for production" im vierten Quartal.

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