CPU und Grafikeinheit vereint - Intel Core i5 "Clarkdale" im Test

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Bloomfield, Lynnfield und Clarkdale: Wo liegen die Unterschiede?



Heute findet nun also der dritte Akt in der Vorstellung "Einführung der Nehalem-Architektur" in den Markt statt. Nachdem zuerst das Segment der Enthusiasten mit den Bloomfield-Modellen alias Core i7 9xx bedient wurde, startete etwa neun Monate später der Performance-Ableger Lynnfield. Mit dem heutigen Tage werden nun auch die verbliebenen Mainstream- und Low-Budget-Bereiche bedient. Allerdings nutzt Intel dazu nicht einfach nur langsamere und abgespeckte Lynnfield-Prozessoren sondern legt eine dritte "Familie" auf: die Clarkdales.

Wie bereits bei den Lynnfield-Modellen nutzt Intel dabei das mit der Nehalem-Architektur eingeführte Core-Uncore-Prinzip – auf welches wir später noch ausführlicher eingehen wollen – rigoros aus und "baut" aus den einzelnen Bestandteilen einen komplett neuen Prozessor. Die Clarkdale-Prozessoren besitzen nur noch zwei Kerne, die sich einen bis zu vier MByte großen L3-Cache teilen. Je nach Ausführung beherrschen sie Hyperthreading sowie den TurboMode. Der integrierte Zwei-Kanal-Speichercontroller unterstützt lediglich DDR3-Speicher mit Taktraten bis zu DDR3-1333.

Bild: CPU und Grafikeinheit vereint - Intel Core i5 "Clarkdale" im Test
Unten: 45-nm-Speichercontroller, GPU und Peripherie-Anbindung Oben: 32-nm-Dual-Core mit L3-Cache


Die Clarkdale-Prozessoren besitzen zudem eine integrierte Grafikeinheit, die Intel GMA HD (Graphics Media Accelerator). Damit sind sie im Desktop-Bereich die ersten Prozessoren, welche neben den CPU-Kernen auch eine integrierte GPU beinhalten. Allerdings geht Intel hier nicht soweit wie bei den kürzliche eingeführten Atom-Modellen. Die GPU sitzt zusammen mit dem Speichercontroller auf einem getrennten Die, welcher lediglich auf dem gleichen Trägermaterial sitzt wie das eigentliche Prozessor-Die. Die Kommunikation zwischen den beiden Komplexen übernimmt das bereits bekannte Quick Path Interconnect kurz QPI genannt. Damit sind die Unterschiede doch erheblich, weshalb wir in der nachfolgenden Tabelle einen kurzen Überblick über die drei Ableger Bloomfield, Lynnfield und Clarkdale geben möchten. Zusätzlich haben wir auch noch die Wolfdale-Modelle mit aufgenommen, da diese heute ihre Ablösung erfahren.

BezeichnungCore 2 Duo E8xxxCore i7 9xxCore i7 8xx, Core i5 7xxCore i5 6xx, Core i3 5xx, Pentium G6950
Bild: CPU und Grafikeinheit vereint - Intel Core i5 "Clarkdale" im Test
Bild: CPU und Grafikeinheit vereint - Intel Core i5 "Clarkdale" im Test
KernbezeichnungWolfdaleBloomfieldLynnfieldClarkdale
Fertigung45 nm45 nm45 nm32 nm
ErscheinungsdatumEnde 2007Nov. 08Sep. 09Jan. 10
Taktbis zu 3,33 GHzbis zu 3,33 GHzbis zu 2,93 GHzbis zu 3,46 GHz
Die-Größe107 mm²275 mm²296 mm²81 mm² + 114 mm²
Transistoren410 Mio731 Mio774 Mio383 Mio + 177 Mio
TDP65 Watt130 Watt95 Watt73 Watt – 87 Watt
SockelLGA775LGA1366LGA1156LGA1156
Core-Bereich
Kerne2442
ArchitekturPenrynNehalemNehalemWestmere
VCoremultiple VIDsmultiple VIDsmultiple VIDsmultiple VIDs
L1-Cache (Daten)32 KByte32 KByte32 KByte32 KByte
L1-Cache (Befehle)32 KByte32 KByte32 KByte32 KByte
L2-Cache6 MByte (shared)256 kB (pro Kern)256 kB (pro Kern)256 kB (pro Kern)
Pipelinestufen14161616
Dekoder1 komplexer + 3 einfache1 komplexer + 3 einfache1 komplexer + 3 einfache1 komplexer + 3 einfache
maximale Dekoderrate4+14+14+14+1
FPU Einheiten4 (FMUL, FADD, FSTORE, FLOAD)4 (FMUL, FADD, FSTORE, FLOAD)4 (FMUL, FADD, FSTORE, FLOAD)4 (FMUL, FADD, FSTORE, FLOAD)
Integer Einheiten3 ALU, 2 AGU3 ALU, 2 AGU3 ALU, 2 AGU3 ALU, 2 AGU
SSE Einheiten3333
ErweiterungenMMX, SSE, SSE2, SSE3, SSSE3, SSE4, Intel 64, XD, EIST, VTMMX, SSE, SSE2, SSE3, SSSE3, SSE4, SSE4.2, Intel 64, XD, EIST, VTMMX, SSE, SSE2, SSE3, SSSE3, SSE4, SSE4.2, Intel 64, XD, EIST, VTMMX, SSE, SSE2, SSE3, SSSE3, SSE4*, SSE4.2*, Intel 64, XD, EIST, VT, AES*
TurboMode Stufen (max)nein24 bis 52
Hyperthreadingneinjamodellabhängigmodellabhängig
Uncore-Bereich
L3-Cachenein8 MByte8 MBytebis zu 4 MByte
SpeicherinterfaceFSB1333 via MCH3x DDR3-10662 x DDR3-13332 x DDR3-1333
Speicherbandbreite10,6 GByte/s25,5 GByte/s21,2 GByte/s21,2 GByte/s
GPUneinneinneinja
Anbindung NorthbridgeFSBQPIDMIDMI
Bandbreite Northbridge-Anbindung10,6 GByte/s19,2 bis 25,6 GByte/s2 GByte/s2 GByte/s
*: modellabhängig (mehr dazu auf der nächsten Seite)


Bevor wir uns den neuen Modellen im Detail zuwenden, müssen wir erst noch einen Satz zur Fertigung der Clarkdale-Prozessoren verlieren. Während der Prozessor selbst bereits mit einer 32-nm-Technologie produziert wird, entsteht die GPU samt Speichercontroller – also das zweite Die – noch mit Hilfe der 45-nm-Fertigung. Ein echtes 32-nm-Produkt ist es somit nicht. Dennoch stellt der Umstieg auf die neue Herstellungstechnologie und der damit verbundene Die-Shrink den lange erwarteten "Tick" in Intels "Tick-Tock"-Modell dar. Der nächste Schritt ist dann wieder ein "Tock", also die Einführung einer neuen Architektur. Dennoch hat es sich der Hersteller nicht nehmen lassen mit der AES-Erweiterung den 32-nm-Modellen ein neues Feature – auf welches wir noch eingehen werden – zu spendieren. Daher heißt der Kern nun auch nicht mehr Nehalem sondern Westmere.

Auch wenn die Lynnfield- und die Clarkdale-Modelle in den gleichen Sockel passen, so ist dennoch Vorsicht geboten, denn wer den integrierten Grafikbeschleuniger nutzen möchte, kann den bisher einzigen Chipsatz für LGA1156-Sockel – den P55 – nicht verwenden. Dieser unterstützt die iGPU nicht, weshalb man zwingend auf einen der neuen Chipsätze, die wir später noch beleuchten werden, zurückgreifen muss.

Bild: CPU und Grafikeinheit vereint - Intel Core i5 "Clarkdale" im Test
Bild: CPU und Grafikeinheit vereint - Intel Core i5 "Clarkdale" im Test
Core i5 661 (Clarkdale)Core i7 860 (Lynnfield)
Gleicher Sockel und dennoch bedarf es andere Chipsätze – Bereits auf der Unterseite ist die heterogene CPU-GPU-Struktur der Clarkdale-Prozessoren erkennbar