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Aktuelle Intel-Prozessoren - die i3/i5/i7-Serie - Teil 2: i3, 5, 7

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Es ist sinnvoll, diesen Artikel zu lesen, bevor Sie sich mit dem aktuellen Text befassen. Wenn Sie nun wissen, was es mit dem i7 und dem Sockel 1366 auf sich hat, und sich einmal die Preise für ein System mit solcher Ausstattung angeschaut haben, wird es Sie nicht verwundern, dass Intel auch eine günstigere Modellreihe geschaffen hat. (Schließlich gab es auch vorher immer die normale und dann eine "Celeron"-CPU.) Leider ist es aber zwar eine Modellreihe, aber viele verschiedene Modelle, deren Unterschiede man erst einmal kennen lernen muss. Allen gemeinsam ist der:

Sockel 1156

Bei den Sockel 1366-CPUs war der Speichercontroller mit seinen drei Kanälen in die CPU gewandert, hier bedient sich Intel nun einer anderen Technologie: Die Speicheranbindung geht nur noch über 2 Kanäle, dafür steckt aber der PCI-Express-Controller mit im Prozessor! Durch die Integration dieses Chips, der als "PCI-Express-16x" im allgemeinen die Grafikkarte bedient, auf dem CPU-Chip erübrigt sich eine der üblichen Northbridges für diese Aufgabe. An die CPU wird deswegen nur noch ein leicht modifizierter Southbridge-Chip angebunden. Intel nennt diese Southbridge dann: Platform Controller Hub (PCH) . Dieser PCH wird, wie wir es auch beim S1366-System gesehen haben, mit einem Direct Media Interface (DMI) angebunden (Erläuterung siehe weiter unten). Ein typischer Chip, der genau so arbeitet, ist der "P55 Express", der auf dem folgenden Bild (wie alle anderen Grafiken in diesem Artikel ist auch diese von Intel und kann per Anklicken vergrößert angezeigt werden) dargestellt ist.

Wie Sie erkennen können, wird die 16x-Grafik sowie das gegenüber dem i7 etwas langsamere RAM von der CPU; der Rest des Systems (USB, e-SATA, PCI-Express-Slots, HD-Audio, Gigabit-LAN-Schnittstellen usw.) vom P55 angesteuert. Auch hier also - wie bei der Technologie aus dem letzten Artikel - wird nicht nur ein kompletter Chip eingespart, sondern auch die Performance an bestimmten Stellen (RAM-Zugriff!) gesteigert.

Alle Prozessoren dieser Reihen haben zwei oder vier Kerne, manche haben Hyperthreading, andere nicht. Vier (oder sechs) Kerne MIT Hyperthrading gibt's aber nur beim i7.

Exkurs: Core2Duo: Dual- und Quadcore-CPUs

Um den Unterschied besser zu verdeutlichen, sei hier ein aktueller Chipsatz für die Duo- und Quadcore-Prozessoren aus der Core2Duo-Technologie dargestellt:

Wir sehen z.B. die Anbindung der CPU an den P43-Chip mit 10,6 GB/s, welche sich dann aber in RAM-Zugriffe und Grafikkarten-Bus aufteilen und noch die 2 GB/s umfassen müssen, mit denen die ICH10-Southbridge angebunden ist.

Intel HD-Graphics

So heißt die zusätzlich in die i5 (bis zum 6xx-Modell) und i3 eingebaute Grafikfähigkeit der neuen CPUs. Wie Intel das gelöst hat, ist verblüffend. Es werden schlichtweg zwei Chips in einem zusammengefasst: die CPU (in 32nm-) und der Grafik-Chip (in 45nm-Technologie)! Der Grafik-Chip ist eine Weiterentwicklung bisheriger Intel-Onboard-Grafik-Lösungen, allerdings auf HD-Fähigkeiten hin optimiert. Er eignet sich für die HD-Wiedergabe, denn er kann zwei HD-Video-Streams gleichzeitig decodieren und unterstützt neben HDCP auch Dolby TrueHD und DTS-HD als (HD-)Audio-Formate. Durch diese Optimierungen (besonders im Hinblick auf Decodierung von Video- und Audiostreams) ist er eine hervorragende Office- und iTunes-CPU. Überhaupt verfügen sämtliche Intel-Westmere-CPUs für den Desktop über sechs neue SIMD-Befehle, „AES-NI“: (Advanced Encryption Standard New Instructions - spezielle Befehle für Verschlüsselungsalgorithmen (so wie "früher" halt MMX für Multimedia!)). Ein möglicher Einsatz: das Verschlüsseln kompletter Laufwerke (mittels Tools wie BitLocker, PGP oder TrueCrypt), das Verschlüsseln von Archiven (beispielsweise mit 7-Zip oder WinZip), die Nutzung von zugriffsbeschränktem HD-Material (Pay-to-Play), und der Einsatz in Internet-Sicherheit und VoIP-Kommunikation (durch Hardware-Unterstützung der hier verwandten Algorithmen). Die Tabelle weiter unten zeigt, welche Fähigkeiten und welche konkreten Bausteine nun in den verschiedenen Prozessoren sitzen. Unterdessen gibt es auch eine erste CPU, welche die vorgestellte Technik, aber mit erhöhtem GPU-Takt (900 statt sonst 733 MHz, möglich durch die physikalische Trennung der beiden Bausteine) nutzt: den Intel i5-661-Prozessor. Es ist zwar bei weitem keine "Spiele-CPU", aber sie liegt mit ihrer Grafik-Performance doch ein Stück oberhalb ihrer Schwestern. Bei einem Preis von ca. 200.- € (Stand: März 2010) läuft die hyperthreading-fähige DualCore-CPU standardmäßig mit 3,33 GHz - 3,6 im Turbo-Modus.

Der Pentium G6950

Das ist nun doch etwas "Besonderes": Die "alte" Bezeichnung "Pentium" wird hier genau einmal gebraucht - für die einzige CPU dieser Reihe ohne "i" im Namen. Die CPU läuft mit 2,8 GHz, hat zwei Kerne, aber kein Hyperthrading. Der L3-Cache ist 3 MB groß, die L2-Caches haben 2*256 kB und die HD-Graphics-enthaltende CPU für den Sockel 1156 kostet ca. 75.- €. Ob der Pentium damit die (bisherige) Rolle der "Celerons" übernimmt? Wer weiß!

Gesamteinordnung

Hier nun der Versuch, alle beschriebenen CPUs in ein gemeinsames Schema einzuordnen. Zur Erläuterung: HT heißt Hyperthreading und bedeutet, dass jeder Kern einen virtuellen zweiten Kern emulieren kann. TB steht für Turbo-Boost, also die Fähigkeit, einzelne Kerne abzuschalten und die restlichen dann mit höherer Frequenz laufen zu lassen.

CPU Anzahl Kerne Sockel mit Grafik TB HT
i7-980X 6 1366 Nein Ja Ja
i7-9xx (sonstige) 4 1366 Nein Ja Ja
i7-8xx 4 1156 Nein Ja Ja
i5-7xx 4 1156 Nein Ja Nein
i5-6xx 2 1156 Ja Ja Ja
i3-5xx 2 1156 Ja Nein Ja
G6xxx 2 1156 Ja Nein Nein

Anmerkungen:
1) Gemeinsam haben alle: Die Sockel 1366-Versionen (i7-9xx) haben drei, die Sockel 1156-Versionen zwei DDR3-Speicherkanäle onboard.
2) Nach dem Erscheinen des ersten Teil dieser Artikel hat Intel die i7-980X-CPU auf den Markt gebracht: Sie hat sechs(!)  Kerne und steht der Vollständigkeit halber mit in dieser Tabelle. Da sie HT beherrscht, zeigt der Geräte-Manager in Windows hier unter CPU nun 12 Einträge an: eine beeindruckende Ansicht!
3) Wollte man die bisherigen Core2Duo und -Quadcore-CPUs in diese Tabelle einordnen, wären sie ganz unten zu sehen: 2 oder 4 Kerne, kein HT, kein TB, keine Grafik und kein Speichercontroller onboard
4) CPUs mit Turbo-Boost sind wirklich eine gute Wahl: Hat man neuere Software am Laufen, die viele Kerne ausnutzen kann, stellt das System sie zur Verfügung. Nutzt man alte Software, die vielleicht nur einen Kern kennt, kann das System die anderen abschalten und die Taktfrequenz erhöhen. So hat man das Beste aus beiden Welten in einem System.

Fazit

Intel hat hier zwar nicht gezaubert, aber durch verblüffendes Kombinieren bekannter Technologien eine neue Leistungsklasse geschaffen - in einer kaum überschaubaren Vielfalt. Hier soll der Artikel helfen, die Übersicht zu bewahren und fundierte Entscheidungen zu treffen.
Noch ein Hinweis zur Leistung der Prozessoren: Im CHIP-Vergleich stehen in den Top10 erst mal 8 Intel CPUs, dann kommt - nach dem i7-920 - die erste AMD-CPU, danach wieder der Intel i5-750 (ca. 160.- €).

Nachklapp

Nun wissen wir ein bisschen mehr über den i7-980X - er ist komplett in der 32nm-Technologie hergestellt ("Gulftown" / "Westmere") und hat einen riesigen L3-Cache von 12 MB. Er läuft normalerweise mit 3,33 GHz, im TurboBoost-Modus dann mit 3,6 GHz auf nur einem Kern. Der 980X holt nun auch die oben vorgestellten AES-Funktionen in den Sockel 1366. Dieser Power-CPU spendierte Intel dann zu guter letzt auch einen neuen Kühler - im "Tower"-Format. Die TDP (Thermal-Design-Power) ist bei 130W geblieben. Hier ein Bild des "Dies" des Neuen:

Die Gerüchte, dass der erste Sechskerner der Beginn einer neuen "i9"-Reihe wird, sind damit vom Tisch.