Intel "Sandy Bridge": Vierkern-CPUs Core iX 2000 im Test

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Sandy Bridge: Aufbau & Technik



Nun jedoch genug der Vorrede. Was uns schließlich alle interessiert ist die Leistung der neuen Prozessoren. Um diese allerdings richtig einordnen zu können ist es wichtig, sich ein Bild der zu Grunde liegenden Technik zu machen. Es interessiert uns ja nicht nur die Rohleistung, sondern eben auch die Effizienz und vor allem die Verbesserungen gegenüber den Vorgängergenerationen und worin diese begründet sind. Daher wollen wir auf dieser Seite einen kurzen Überblick über die wichtigsten Veränderungen geben. Die nächsten Seiten widmen sich dann den Detailfragen bevor wir dann zu den Benchmarks – entweder auf den Praxis- oder Benchmark-Seiten zu finden – kommen.


Aufbau einer "Sandy Bridge"-CPU


Mit "Sandy Bridge" wird Intel an der aktuellen Marktaufteilung in Enthusiasten- bzw. Server-Segment und Mainstream-Bereich festhalten und dementsprechend, wie bisher, mehrere unterschiedliche Plattformen mit unterschiedlichen Charakteristika einsetzen. Für den Mainstream-Bereich ist dabei der Sockel 1155 als Nachfolger für den Sockel 1156 vorgesehen und später im High-End-Bereich wird der Sockel 1356 bzw. Sockel 2011 den Sockel 1366 ablösen. Im heutigen Test interessieren uns dabei allerdings nur die Mainstream-Modelle für den Sockel 1155, weshalb wir uns auch nur mit diesen auseinandersetzen werden.

Mit den Clarkdale-Modellen, alias Core i3 5xx und Core i5 6xx, vollzog Intel vor rund einem Jahre den ersten Schritt hin zu einer kompletten Integration eines Grafikbeschleunigers in den Prozessor. Bei den Clarkdale-Ablegern sitzt dabei die iGPU zusammen mit dem Speichercontroller noch in einem separaten Die. Die Kommunikation mit dem Die, welches die Prozessorkerne und die Caches beinhaltet, erfolgt mittels des Quick Path Interconnect (QPI). Beide "Dies" sitzen zwar auf dem gleichen Trägermaterial doch auf Grund der 45-nm-Fertigung des "GPU-Dies" ist jenes deutlich größer als das "CPU-Die".

Bild: Intel "Sandy Bridge": Vierkern-CPUs Core iX 2000 im Test
Veränderungen von "Sandy Bridge" (rechts) gegenüber "Clarkdale" (links)


Mit den "Sandy Bridge"-Modellen für den Sockel 1155 integriert Intel die Grafikeinheit nun vollständig in den Prozessor, d.h. es gibt nur noch ein Die, welches sowohl die Prozessorkerne, Speichercontroller, Caches als auch den Grafikbeschleuniger beinhaltet. Der Quick Path Interconnect hat somit für die Mainstream-Prozessoren ausgedient, da auch die interne Kommunikation zwischen PCI-Express-Controller und dem Rest der CPU nun nicht mehr – anders als noch bei den Lynnfield-Modellen – über diesen erfolgt.

Wie schon die Sockel-1156-Prozessoren besitzen auch die neuen Modelle für den Sockel 1155 ein integriertes PCI-Express-2.0-Interface mit 16 Leitungen für die Anbindung von diskreten Grafikkarten. Die 16 Leitungen können dabei bei Verwendung des P67-Chipsatz wahlweise komplett als auch in einer Aufteilung von 8/8 verwendet werden. Die Verwendung von Grafikkarten-Gespannen steht somit auch mit den neuen Prozessoren nichts im Wege. Ebenfalls wieder mit von der Partie ist das Direct Media Interface (DMI) für die Anbindung des Chipsatzes – dazu später an geeigneter Stelle noch mehr. Auch der Speichercontroller, der zwei Kanäle für DDR3-Speicher bereitstellt ist mehr oder weniger aus den aktuellen Prozessoren bekannt. Einige interne Optimierungen wird es aber sicherlich auch hier gegeben haben, denn schließlich werden nun 8-GByte-Speichermodule sowie Speichertaktraten bis zu DDR3-2133 von Haus aus unterstützt werden. Offiziell beschränkt man sich allerdings weiterhin mit DDR3-1333.

Neu ist hingegen – zumindest auf dem Papier – der "System Agent" sowie "LLC". Beides sind jedoch mehr oder weniger alte Bekannte. Hinter dem "System Agent" versteckt sich im Wesentlichen der alte UnCore-Bereich, den wir bereits seit den ersten Nehalem-Prozessoren kennen. Auf dessen Neuerungen werden wir noch eingehen. Auch hinter "LLC" versteckt sich etwas Bekanntes. So steht LLC für "Last Level Cache" und repräsentiert den L3-Cache aktueller CPUs. Da jedoch auch die integrierte GPU auf diesen Cache zugreifen kann, es für diese jedoch nicht das dritte sondern erst das zweite Cache-Level ist, hat Intel kurzerhand die Bezeichnung "Last Level Cache" eingeführt um diesem Umstand Rechnung zu tragen.

Bild: Intel "Sandy Bridge": Vierkern-CPUs Core iX 2000 im Test
Die-Foto eines "Sandy Bridge"-QuadCores mit iGPU (man beachte den Größenunterschied zwischen einem Kern und der iGPU)


Komplett neu ist allerdings der in der ersten Grafik eingezeichnete Ringbus. Dieser dient der On-Chip-Kommunikation zwischen den Kernen, dem Last-Level-Cache, dem System Agent und der Grafikeinheit. Wen dies an den Larrabee-Entwurf, den Nehalem-EX oder den Cell-Prozessor von IBM erinnert, der liegt gar nicht so weit daneben. Anders als in dem Bild zu sehen verläuft dieser dabei nicht "innerhalb" der Caches, sondern – wenn man den Chip als 3D-Gebilde sieht – oberhalb der ganzen Einheiten.

 

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