Intel Core i7

Der Core i7 ist eine Familie von x86-Quadcore-Mikroprozessoren des Herstellers Intel, der seit Ende 2008 die Core-2-Quad-Familie ablösen soll. Er basiert auf der Nehalem-Mikroarchitektur, mit der vor allem der Speichercontroller in den Prozessor verlegt wurde.

Markteinstufung

Die Prozessorserie ist zunächst, wie jede neue Prozessorserie, für das Performance- und High-End-Segment vorgesehen, weswegen es auch eine „Extreme Edition“ mit freiem Multiplikator in der Tradition bisheriger Serien Intels gibt.

Nach Intels langfristiger Produktplanung wird der zunächst im 45nm-Prozess hergestellte Prozessor Ende 2009 auf 32 nm umgestellt werden. Zudem ist zu erwarten, dass weitere Varianten der Nehalem-Mikroarchitekutur die Core-2-Prozessoren komplett ablösen werden.

Neuerungen

Als erster Intel-Prozessor hat der Core i7 den Speichercontroller direkt auf dem Chip integriert, wie es AMD schon seit den Prozessoren auf Basis der K8-Architektur praktiziert. Der Prozessor verfügt über drei Speicherkanäle, durch die ähnlich dem bisher üblichen Dual-Channel-Modus je drei identische Speichermodule parallel genutzt werden können; es ist jedoch auch möglich, nur zwei der Kanäle zu verwenden. Als Speichertyp kommt ausschließlich DDR3-RAM mit offiziell bis zu 133 MHz Takt (DDR3-1066) zum Einsatz; ein alternativer Einsatz des günstigeren DDR2-RAM ist nicht mehr möglich. Die Kommunikation zur Northbridge erfolgt durch den so genannten QuickPath Interconnect (QPI), welcher mit rund 12,8 GB/s in jede Richtung eine sehr breitbandige Punkt-zu-Punkt-Verbindung darstellt, ähnlich dem von AMD genutzten HyperTransport. QPI löst damit den in seiner Grundform noch aus Urzeiten der x86-Familie stammenden Front Side Bus ab, der zuletzt etwa die Hälfte an Daten übertragen konnte.

Gegenüber seinen Vorgängern weist der Core i7 eine dreistufige Cachehierarchie, ähnlich der dem AMD Phenom auf: Jeder Kern besitzt neben einem exklusiven L1-Cache auch einen eigenen 256 KB großen L2-Cache, während sich alle Kerne einen gemeinsamen L3-Cache teilen, der bis zu 8 MB groß ist. Dies ist effektiv weniger als die zuletzt 6 MB für je 2 Kerne beim Core 2, jedoch ist der Nutzen derart großer Caches fraglich; in diesem Punkt abgespeckte Versionen des Core 2 verloren oft nur minimal an Leistung. Letzterer ist ein Inklusivcache, d. h. er beinhaltet stets auch alle Daten, die in L1- oder L2-Caches abgelegt sind. Damit wird das Cachekohärenzprotokoll vereinfacht und Snooping-Traffic verringert. Die L1- und L2-Caches bestehen im Gegensatz zu den Vorgängerprozessoren nicht mehr aus gewöhnlichen 6T-SRAM-, sondern aus 8T-SRAM-Zellen, wodurch sich Intel Ersparnisse beim Energiebedarf erhofft.

Die Power Control Unit (PCU), eine Art Koprozessor für die Energieverwaltung des Prozessors, und neuartige Leistungsgatterschaltungen sollen für eine Optimierung des Energiehaushaltes sorgen. Dadurch soll zum einen die Leistungsaufnahme in jeder Lastsituation minimal gehalten werden, andererseits wird damit der so genannte Turbo Mode implementiert, bei dem der Prozessor bei entsprechender Single-Threaded-Last automatisch etwas höher getaktet wird, wenn es der Energiehaushalt des Prozessors zulässt. Konkret heißt das: Wenn zwei physische Kerne unbenutzt sind und die TDP nicht überschritten ist, werden die in Benutzung befindlichen Kerne 133 Mhz höher getaktet. Arbeitet gar nur ein Kern, kann die Taktfrequenzsteigerung 266 Mhz betragen.

Zu den weiteren Neuerungen gehört eine weitere Ausbaustufe der Streaming SIMD Extensions, genannt SSE4.2 und dass alle vier Prozessorkerne in einem Die untergebracht sind. Das vom Pentium 4 bekannte Simultaneous Multithreading, von Intel als Hyper-Threading bezeichnet, kehrt mit dem Core i7 zurück, wodurch der Prozessor theoretisch acht Threads gleichzeitig bearbeiten kann. Der Nutzen ist bei Desktop-Anwendungen jedoch fraglich, da nur bei speziell hierauf optimierter Software derart viele leistungsrelevante Threads zugleich ablaufen; bisher leiden auch „normale“ Quadcores daran, von den wenigsten Programmen ausgenutzt zu werden und daher in den Anwendungen häufig langsamer als Dualcore-Modelle zu sein. Im Server-Bereich machen sich dagegen mehrere – reale oder virtuelle – Prozessoren tendenziell eher nützlich, da öfter eine Anzahl von Requests parallel zu verarbeiten sind.

 

Quelle: www.wikipedia.de


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Zuletzt geändert am: 20. Februar 2010