Intel Core i7 "Nehalem" im Test - des Kaisers neue Kleider

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Core i7-Technik: Neuerungen bei Temperaturen und Kühlung



Mit der Einführung der Core 2-Prozessoren hat Intel einen neuen Weg der Temperaturüberwachung und der damit verbundenen Steuerung von Lüfterdrehzhalen zur Kühlung der Prozessoren eingeführt.

An verschiedenen Stellen im Prozessor-Die wurden mehrere DTS – Digitale Temperatur-Sensoren – in der Nähe von möglichen Hotspots angebracht. Gleichzeitig führte Intel ein neues Bussystem ein, welches auf den Namen PECI (Platform Environment Control Interface) hört. Dieses liest DTS aus und regelt über die ermittelten Ergebnisse die Lüfter zur Steuerung der Temperatur. Grundsätzlich galt hier, dass der höchste Wert ausschlaggebend für die Regelung des Lüfters war bzw. ist.

Bei der Einführung der Intel-Quad-Core-Prozessoren, welche bekannterweise eben aus zwei Core-2-Duo-Dies zusammengesetzt wurden, fanden sich dann zwei PECI-Domains wieder, welcher abermals die verschienden DTS zur Drehzahlsteuerung der Lüfter auswerteten.

Bild: Intel Core i7

Durch die Core i7-Einführung und die damit verbundene Umsetzung eines nativen Quad-Core-Prozessors, wurde die Umsetzung etwas vereinfacht. Weiterhin sind zwar im Prozessor verschiedenste Digitale Sensoren vorhanden, diese werden nun natürlich nur noch von einem PECI-Bus ausgewertet.

Bislang hatte Intel mit dem Wert der TJunction bei den Core-Prozessoren gearbeitet, welcher das Maximum an Temperatur darstellt, bei welcher der Prozessor regulär arbeiten kann. Beim Überschreiten der TJunction greifen dann Schutzmechanismen, ausgelöst durch Prochot#, wodurch dann Taktzyklen, Spannungen oder CPU-Multiplikator zurück genommen werden. Erst wenn diese Schutzmechanismen versagen, dann kommt es zur Systemnotabschaltung.

Neu beim Core i7 ist nun ein im IA32_Temperature_Target Register hinterlegtes Feld, dass durch Software ausgelesen werden kann und die Mindesttemperatur enthält, bei welcher Prochot# ausgelöst wird. Die Prochot#-Aktivierungstemperatur ist dabei kalibriert, kann allerdings durch Fertigungsschwankungen durchaus etwas schwanken und es besteht die Möglichkeit, dass diese höher liegt, als der Wert, welcher im entsprechend erwähnten Register hinterlegt ist und durch eine Software ausgelesen werden kann.

Eine weitere Neuerung ist Intels Angabe zur Ermittlung der Annäherungstemperatur zur TJunction. Hier gibt Intel die folgende Formel auf:

T_Junction = T_Junction_Target – DTS Value

Daraus ergibt sich praktisch der Delta-T-Wert, welchen Intel dann aktuell auch in seinem Desktop-Control-Center (nur für Intel-Destkop-Motherboards entwickelt), als CPU-Temperatur auswirft.

Bild: Intel Core i7


Abschließend auf diesem Bereich ist noch zu erwähnen, dass Intel die Nutzung einer hohen TJunction als erheblichen Vorteil aufzeigt. Die TJunction beim Core i7 liegt aktuell ebenfalls bei 100 °C. Das hat zur Folge, dass z.B. kleinere Modelle, welche beispielsweise nur 30 Watt an Leistung für sich beanspruchen, mit langsameren Lüfterdrehzahlen weiterhin leise gekühlt werden können und dazu auch kleinere Kühler eingesetzt werden können. Gleichzeitig wirkt sich dies kostengünstiger auf die Kühlerfertigung aus.

Die Erhöhung der TJunction um 10 Kelvin habe im 65-nm-Prozess zu einer Kosteneinsparung bei der Kühlerfertigung von 2 US-Dollar pro Stück geführt. Das hat Intel dann mit seinen eigenen Boxed-Modellen sehr gut unter Beweis gestellt. Kleinere Kühler wiederum erlauben es auch kleinere Systeme zu fertigen und beides wiederum zeigt sich ressourcenschonend.

 

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