Nehalem für alle - Intel Core i5 und Core i7 auf Sockel 1156 im Test

Prozessoren | HT4U.net | Seite 9

Der Uncore: QPI zu Gunsten PEG erhalten?



Die neue Chipsatz-Verbindung


Die nächste Veränderung betrifft das Interface zwischen Chipsatz und Prozessor. Zusammen mit dem Umzug des Speichercontrollers in die CPU, schaffte Intel den als Flaschenhals verschrieenen FSB ab und ersetzte ihn bei den Bloomfield-Prozessoren durch den Quick Path Interconnect (QPI), welcher eine maximale Bandbreite von 25,6 GB/s (bidirektional) besitzt. Eine solch breite Anbindung benötigen diese Prozessoren allerdings vorrangig im Server-Segment, wo auch die Kommunikation zwischen den einzelnen Prozessoren über dieses Protokoll abgewickelt wird. Lediglich im HPC-Markt könnte beim Einsatz von mehreren Grafikkarten das QPI-Interface die Bandbreite zwischen den GPUs und der CPU limitieren, da das PCI-Express-Interface des X58 bis zu 36 GB/s (jede der 36 Leitungen schafft 1 GB/s bidirektional) ermöglichen könnte. Da mit den Lynnfield-Ablegern nun auch die Schnittstelle für die Grafikkarten in die CPU wandert, fällt somit der letzte Grund für eine so gigantische Verbindung wie QPI weg. Statt QPI kommt daher nun das Direct Media Interface (DMI) zum Einsatz, dessen Bandbreite von 2 GB/s zwar klein anmutet, für die Aufgaben des Chipsatzes aus Intels Sicht voll und ganz ausreicht. Da DMI gerade aus vier PCI-Express-Leitungen besteht, macht es zusammen mit der integrierten Grafikschnittstelle ein neues PCI-Express-Interface in der CPU notwendig.


Das integrierte PCI-Express-Interface


Wie eben bereits erwähnt bringen die Lynnfield-Prozessoren auch ein integriertes PCI-Express-Interface mit. Dieses bietet 16 Leitungen der zweiten Generation für die Anbindung einer oder mehrerer Grafikkarten sowie vier Leitungen für die Anbindung des Chipsatzes. Die 16 Leitungen für die Pixelbeschleuniger können dabei wahlweise komplett genutzt werden oder in einem Paar bestehend aus jeweils acht Leitungen. Für Grafikkarten-Gespanne steht AMDs Crossfire-Technologie zur Verfügung und die Mainboard-Hersteller können optional auch zusätzlich NVIDIAs SLI-Technik lizenzieren.

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Beispielhaftes Schaubild der PCIe-QPI-Anbindung (erstellt von HT4U.net)

Was bislang in Ermangelung der offiziellen Prozessor-Papiere noch nicht nachgelesen werden kann: QPI ist weiterhin ein Begleiter im Lynnfield und wurde nicht komplett aus dieser CPU-Architektur verbannt. Gemäß Intel dient QPI nun allerdings nur noch der Kommunikation innerhalb der CPU. So scheint auch das integrierte PCI-Express-Interface den Quick Path Interconnect (QPI) zur Kommunikation mit dem Rest des Uncores zu nutzen.

Bei einem Takt von 2,4 GHz beträgt die theoretische Bandbreite der QPI-Schnittstelle 19,2 GB/s, was angesichts der 18 GB/s, welche die PCI-Express-Schnittstelle ermöglicht, sehr plausibel erscheint. Damit ist auch die Erklärung dafür gefunden, warum ein Lynnfield-Prozessor 40 Millionen Transistoren mehr als eine Bloomfield-CPU besitzt, denn DMI, QPI und Grafikkarten-Interface benötigen einfach ihren Platz.

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Doch nicht nur beim Platz macht sich die Kombination aus QPI und PCI-Express-Interface bemerkbar. Auch beim Übertakten macht sich deren Präsenz bemerkbar und dies hat durchaus seine Auswirkungen. Doch dazu später mehr.