Neue Intel-CPUs mit bis zu 40 Prozent mehr Leistung und acht Kernen

Auf dem diesjährigen Intel Developer Forum (IDF [1], 17. bis 18. April) in Peking, China, stellt der Prozessorhersteller Intel nicht nur das nächste geplante Prozessor-Update vor, sondern gibt auch einen detaillierten Ausblick auf seine zukünftigen CPU-Pläne ab 2008.

So will Intel schon im 3. Quartal 2007 die neue Prozessorfamilie mit Codenamen "Penryn" für die Desktop- und Mobil-Sparte vorstellen. Architektonisch werden zwar grosse Teile des aktuellen Core-2-Duo-Designs übernommen, integriert sind aber auch gänzlich neue Funktionen. Hergestellt wird die CPU in der 45-Nanometer-Prozesstechnik. Wichtig: Die Penryn-Familie kommt bei Desktops, Notebooks und Server zum Einsatz - jedoch mit jeweils für das Anwendungsgebiet anderen, angepassten Spezifikationen. Im Wesentlichen identisch bleibt Der CPU-Aufbau: Eine Kern besitzt nach wie vor (wie bei den bisherigen Core 2 Duos) zwei Kerne. Ein Quad-Core-Prozessor integriert zwei solcher Kerne mit je zwei CPUs. Im Folgenden nennt der PCtipp alle wichtigen Neuerungen:

- Penryn wird als Zweikern- und Vierkern-Prozessor hergestellt und bis zu 12 MByte L2-Cache-on-die (auf dem CPU-Kern) besitzen. Doppelkerner sind mit maximal 2 x 3 MB ausgestattet, Quad-Core-CPUs mit 2 x 6 MB angebunden. Für den Desktopbereich sind Modelle über 3 GHz geplant, die mit einem Frontsidebus-Takt von 1333 MHz laufen.

- Die CPU wird ausschliesslich in Strukturbreiten von 45 Nanometern hergestellt. Bisherige Prozessoren werden hingegen noch in 65 Nanometer gefertigt. Interessant ist in dem Zusammenhang, dass Intel mit dem Prozessor auch ein neues Transistor-Modell einführt, das sogenannte Leckströme (Stromverluste im Ruhezustand) reduzieren soll. Damit soll die CPU weniger Strom verbrauchen und im gesamten Betrieb kühler bleiben.

- Punkto Kompatibilität soll Penryn in dieselben Notebook-Designs problemlos integriert werden können wie bisherige Core 2 Duo (Codename Merom).

- Mit dem neuen in die CPU integrierten Stromsparmechanismus Deep Power Down (C6) ist es möglich, CPU-Kerne nahezu komplett abzuschalten, wodurch sich der Stromverbrauch der Transistorschaltkreise deutlich reduzieren lässt.

- Ausschliesslich für Notebooks, in denen Penryn zum Einsatz kommt, ist das neue Feature "Dynamic Acceleration Technology" vorgesehen: Wird nur ein Kern ausgelastet, der zweite wird von der Anwendung nicht benutzt, kann sich der erste Kern geringfügig übertakten, um seine Leistung zu erhöhen und so die Anwendung zu beschleunigen. Genauso soll es möglich sein, bei geringerer Auslastung nicht nur die CPU-Frequenz zu reduzieren, sondern auch den Frontsidebus-Takt der CPUs (inklusive der Versorgungsspannungen) mit zu senken. Von diesem implementierten Mechanismus verspricht sich der Hersteller um bis zu 20 Prozent mehr Akkulaufzeit bei entsprechenden Notebooks. Vorrausetzung ist allerdings, dass die mobile CPU in einem Chipsatz (PCtipp berichtete [2])zum Einsatz kommt, der diese Funktion auch unterstützt.

- Penryn ist mit der sogenannten SSE4-Einheit (Streaming SIMD Extensions) ausgestattet. Mit dieser Funktion lassen sich bestimmte Befehlssätze bei Spiele und Multimediaanwendungen schnelle abarbeiten und so einen Performance-Gewinn von bis zu 25 Prozent gegenüber dem aktuellen Core-2-Duo-Design erzielen.

Ab 2008 mit acht CPU-Kernen

Ebenfalls mit Spannung zu erwarten sind erste handfeste Details zur Nachfolge-CPU mit Codenamen "Nehalem". Ab 2008 will Intel die CPU (ebenfalls in 45 Nanomter hergestellt) mit einer komplett neuen Mikroarchitektur an den Start bringen und den Prozessor mit bis zu acht Kernen ausstatten. Jeder Core besitzt dabei die Option, zwei Threads gleichzeitig zu verarbeiten - ähnlich wie bei Intels Multithreading ("Hyperthreading") fähigen, und mittlerweile ausgemusterten Pentium-4-Familie. Die Idee: Ein Achtkern-Nehalem-Chip kann bis zu 16 Aufgaben gleichzeitig erledigen.

Mit Grafikchip und integriertem Memory-Controller: Neben dem Achtkern-Design wird Intel auch erstmals einen sogenannten Memory-Controller in den Chip integrieren. Der Clou: Die Einheit ist im CPU-Kern integriert und kann, aufgrund des kürzeren Kommunikationsweges den Datenverkehr zwischen Prozessor und Arbeitsspeicher beschleunigen. Die zweite spannende Neuerung: Einige Modelle der Prozessorfamilie sind zudem mit einem Grafikchip ausgestattet, der rechenintensive 3D-Anwendungen von der CPU auf die integrierte 3D-Einheit auslagern und so den Gesamtprozess wiederum beschleunigen soll.

Angebunden ist der Chipsatz für die CPU, den Memory-Controller und die Grafikeinheit über ein gänzlich neues, serielles Protokoll, das Intel mit "CSI" (common serial interface) bezeichnet. Dieses soll für grössere Bandbreiten zwischen diesen Teilkomponenten innerhalb und ausserhalb der CPU sorgen.