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

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Sandy Bridge: Ein neuer Sockel muss her



Die gerade angesprochenen Veränderungen – insbesondere die vollständige Integration des Grafikbeschleunigers – ist laut Intel auch ein Grund für den erneuten Sockelwechsel weg vom Sockel 1156 hin zum Sockel 1155, was gerade bei Käufer von Lynnfield- und Clarkdale-Prozessoren auf wenig Gegenliebe stößt. Doch darüber hinaus gibt es auch noch weitere Gründe, die man uns in einem "Deep Dive Briefing" erläuterte.

So sehen sich zwar die Sockel äußerlich sehr ähnlich – es fehlt ja immerhin auch "nur" ein Pin – doch bei der Verteilung der Pins auf die unterschiedlichen Bereiche wie Input/Output und Stromversorgung für die diversen Bestandteile der CPU hat sich einiges gegenüber der ersten Core-Generation geändert.

Bild: Intel "Sandy Bridge": Vierkern-CPUs Core iX 2000 im Test
Bild: Intel "Sandy Bridge": Vierkern-CPUs Core iX 2000 im Test
Sockel 1156Sockel 1155


Zwar verfügen die heute vorgestellten "Sandy Bridge"-Modelle ebenso wie die "Clarkdale"-Ableger aus der Core-i3- und Core-i5-6xx-Serie über mehrere getrennte Energieversorgungen, doch aufgrund der Umstrukturierungen – L3-Cache nun im Core- statt UnCore-Bereich – musste bzw. wollte Intel diese an die neuen Gegebenheiten anpassen. So versorgt nun eine "Power-Plane" die Rechenkerne samt dem L3-Cache (VCore), eine weitere ist für den "System Agent" inklusive Speichercontroller und PCI-Express-Interface zuständig (VSA) und die dritte "Power-Plane" liefert die Energie für die integrierte Grafikeinheit (VAXG). Gemäß den Spezifikationen sind dabei nur die Energieversorgung für die iGPU sowie die Kerne variable ausgelegt (0,25 Volt bis 1,52 Volt), wohingegen der System Agent mit einer festen Versorgungsspannung auskommen muss. Laut Spezifikationen sollen dies 0,925 Volt sein. Erste Boards bzw. deren BIOSe zeigen jedoch schon auf, dass einige Hersteller auch diesen Bereich mit einer variablen Spannungsversorgung ausgestattet haben. Zu diesen drei Power-Planes gesellt sich bei "Sandy Bridge" noch eine vierte für I/O-Bereiche, die mit einer Spannung von 1,05 Volt versorgt wird (VCCIO).

Bild: Intel "Sandy Bridge": Vierkern-CPUs Core iX 2000 im Test
Energieversorgung beim Sockel 1155


Wie das obige Bild zeigt, ist es den Herstellern dabei wie bei der Nehalem-Architektur freigestellt, aus welchen Spannungsschienen, sie die drei Bereiche der CPU versorgen. Intel erklärte uns allerdings, dass man die Empfehlung herausgegeben hat, die iGPU sowie die Kerne samt Last-Level-Cache und Ringbus mittels der 12-Volt-Schiene zu versorgen. Der "System Agent" sollte demnach entweder über die 3,3- oder 5-Volt-Schiene versorgt werden. Für uns bedeutet dies schlussendlich wieder, dass wir nicht auf einfachem Wege die Leistungsaufnahme der gesamten CPU bestimmen können, sondern erst wieder ein Board umbauen müssen.

Damit nun die Spannungswandler samt zugehöriger Controller nicht überhand nehmen, hat Intel die Richtlinien für die Spannungsversorgung von Version VR11.1 bei der ersten Core-Generation auf Version VR12 bei "Sandy Bridge" aktualisiert. Die neuen Spezifikationen sehen dabei einige grundlegende Änderungen gegenüber den bisherigen Richtlinien vor.

Die bedeutendste Neuerung ist dabei sicherlich der Umstieg von der klassischen Voltage-ID (VID) auf eine serielle VID (SVID). Erstere wird als 8-bit-Wert über ein paralleles Interface an den zugehörigen VR-Controller gesendet, wohingegen letztere über eine serielle Schnittstelle – also bit für bit – dem VR-Controller mitgeteilt wird. Das serielle Interface besteht dabei aus drei Kanälen (Takt, Alarm, Daten), wobei die Taktfrequenz bei 25 MHz liegt.

Darüber hinaus ist die VID-Abstufung mit der VR12 genauer geworden. So betragen die Abstände zwischen zwei benachbarten VIDs nur noch 5 mV, wohingegen es bei der VR11.1 noch 6,25 mV waren. Außerdem ist es nun auch möglich, dass der VR-Controller Daten an die "Power Control Unit" (PCU) sendet. Bisher war nur der umgekehrte Weg, also die Übertragung von Daten – in dem Fall der VID – von der PCU zum VR-Controller möglich.

Bild: Intel "Sandy Bridge": Vierkern-CPUs Core iX 2000 im Test
Kommunikationsphasen zwischen CPU und VR-Controller


Als letzte wichtige Neuerung der VR12 ist die Reduzierung der VR-Controller anzusehen. So will Intel, dass ein VR-Controller sowohl die Wandler für den Core-Bereich samt L3-Cache sowie die Wandler für die Grafikeinheit ansteuern kann. Zusammen mit dem Umstieg auf das serielle VID-Interface soll dies vor allem die Kosten für die Hauptplatinen reduzieren.

Alles in allem gibt es somit einige grundlegende Änderungen in der Energieversorgung sowie im Prozessor-Design, die durchaus einen neuen Sockel rechtfertigen. Ob man den Wechsel der VR-Richtlinien und damit der Sockel dennoch hätte vermeiden können, kann wohl einzig Intel selbst beantworten. Zu hoffen bleibt somit aus Kundensicht nur, dass die getätigten Veränderungen eine gewisse Zukunftssicherheit für den Sockel 1155 implizieren und damit nicht in ein oder zwei Jahren der nächste Sockel notwendig wird.

Bild: Intel "Sandy Bridge": Vierkern-CPUs Core iX 2000 im Test
VR-Controller von CHiL des Intel DP67BG



 

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