Launch-Analyse: Intel Sandy Bridge

Dienstag, 4. Januar 2011

/ von Leonidas

Mit einem kleinen Frühstart (der Launch war ursprünglich erst am 5. Januar geplant) hat Intel am ersten Arbeitstag des neuen Jahres seine Sandy-Bridge-Prozessorenarchitektur vorgestellt und in den Markt entlassen. Bei Sandy Bridge handelt es sich grob um eine weiter verbesserte Nehalem-Abwandlung, welche allerdings in Form neuer Prozessorensockel eine komplett neue Mainboard-Infrastuktur benötigt. Wichtige weitere Punkte sind eine neue integrierte Grafikeinheit und die durchgängige Fertigung in 32nm – womit es bei Intel erstmals QuadCore-Prozessoren in 32nm gibt, was natürlich diverse Taktspielräume eröffnet.

Technisch betrachtet handelt es sich bei Sandy Bridge um (derzeit) drei verschiedene Prozessoren derselben Architektur: Einen QuadCore-Prozessor mit voll ausgefahrener Grafikeinheit ("GT2" aka Intel HD Graphics 3000), einen DualCore-Prozessor mit derselben GT2-Grafik und einen DualCore-Prozessor mit halbierter Grafikeinheit ("GT1" aka Intel HD Graphics 2000). Gemeinsam ist allen Prozessoren ein integriertes DualChannel-Speicherinterfaces, welches offiziell bis zu DDR3/1333-Speicher zuläßt (einige Mobile-Prozessoren lassen bis zu DDR3/1600 zu, technisch ist also mehr möglich) samt einem integrierten PCI Express 2.0 x16 Interface zur Ansteuerung einer extra Grafikkarte.

	Technik	Fertigung
Nehalem Gulftown	Sockel 1366, 6 Kerne + HyperThreading, 256 kByte Level2-Cache pro Kern, 12 MB Level3-Cache insgesamt, TripleChannel-Speicherinterface bis DDR3/1066, kein PCI Express, keine Grafik	1170 Millionen Transistoren auf 240mm² Chip-Fläche in 32nm
Nehalem Bloomfield	Sockel 1366, 4 Kerne + HyperThreading, 256 kByte Level2-Cache pro Kern, 8 MB Level3-Cache insgesamt, TripleChannel-Speicherinterface bis DDR3/1066, kein PCI Express, keine Grafik	731 Millionen Transistoren auf 263mm² Chip-Fläche in 45nm
Nehalem Lynnfield	Sockel 1156, 4 Kerne + HyperThreading, 256 kByte Level2-Cache pro Kern, 8 MB Level3-Cache insgesamt, DualChannel-Speicherinterface bis DDR3/1066, PCI Express 2.0 x16, keine Grafik	774 Millionen Transistoren auf 296mm² Chip-Fläche in 45nm
Nehalem Clarkdale	Sockel 1156, 2 Kerne + HyperThreading, 256 kByte Level2-Cache pro Kern, 4 MB Level3-Cache insgesamt, DualChannel-Speicherinterface bis DDR3/1333, PCI Express 2.0 x16, integrierte Grafik	384 Millionen Transistoren auf 81mm² Chip-Fläche in 32nm, zuzüglich 177 Millionen Transistoren für die extra gefertigte GPU auf 114mm² Chip-Fläche in 45nm (zusammen: 561 Millionen Transistoren auf 195mm² Chip-Fläche)
Sandy Bridge 4C	Sockel 1155, 4 Kerne + HyperThreading, 256 kByte Level2-Cache pro Kern, 8 MB Level3-Cache insgesamt, DualChannel-Speicherinterface bis DDR3/1333, PCI Express 2.0 x16, integrierte GT2-Grafik	995 Millionen Transistoren auf 216mm² Chip-Fläche in 32nm
Sandy Bridge 2C+GT2	Sockel 1155, 2 Kerne + HyperThreading, 256 kByte Level2-Cache pro Kern, 4 MB Level3-Cache insgesamt, DualChannel-Speicherinterface bis DDR3/1333, PCI Express 2.0 x16, integrierte GT2-Grafik	624 Millionen Transistoren auf 149mm² Chip-Fläche in 32nm
Sandy Bridge 2C+GT1	Sockel 1155, 2 Kerne + HyperThreading, 256 kByte Level2-Cache pro Kern, 4 MB Level3-Cache insgesamt, DualChannel-Speicherinterface bis DDR3/1333, PCI Express 2.0 x16, integrierte GT1-Grafik	504 Millionen Transistoren auf 131mm² Chip-Fläche in 32nm

Die doppelte Fertigung desselben DualCore-Prozessors nur mit unterschiedlichen Grafikeinheiten überrascht ein wenig – wenn man sich allerdings den Unterschied in der Transistorenanzahl nur durch die halbierte Grafik ansieht, wird klar, daß es sich hier um eine Sparmaßnahme für LowCost-Bedürfnisse handelt, wo aufgrund der niedrigen Abgabepreise eben die Fertigungskosten des einzelnen Prozessors eine bedeutende Rolle spielen. Schließlich ist das kleinste Sandy-Bridge-Modell trotz dieser Abspeckung immer noch deutlich größer als das kleinste Nehalem-Modell mit integrierter Grafik (von 81mm² auf 131mm² Chip-Fläche).

Ausgehend von diesen drei Prozessoren bietet Intel dann ein sehr abgestuftes Programm an verschiedenen Sandy-Bridge-Modellen im DualCore- und QuadCore-Bereich, bei welchen allerdings oftmals nicht alle möglichen Features zum Einsatz kommen. Sehr oft gibt es weniger Level3-Cache als maximal möglich und im Desktop-Bereich wird fast durchgehend nur die schwächere Intel HD Graphics 2000 geboten. Zudem sind diverse Technologien wie HyperThreading, TurboMode, vPro, TXT, VT-d und AES-NI nicht bei allen Prozessoren aktiviert, durchgehend bei allen derzeit vorgestellten Prozessoren ist nur 64-Bit, XD-Bit, SSE4, AVX und VT-x mit an Bord.

	Technik	Grafik	Features	TDP	Preis
Core i7-2600K	4 Kerne + HT, 3.4 GHz (TM 3.8/3.7/3.6/3.5 GHz), 8 MB L3	HD3000 @ 850 MHz (TM 1350 MHz)	HyperThreading, TurboMode, 64-Bit, XD-Bit, VT-x, SSE4, AVX, AES-NI fehlend: vPro, VT-d, TXT	95W	317$
Core i7-2600	4 Kerne + HT, 3.4 GHz (TM 3.8/3.7/3.6/3.5 GHz), 8 MB L3	HD2000 @ 850 MHz (TM 1350 MHz)	HyperThreading, TurboMode, 64-Bit, XD-Bit, VT-x, SSE4, AVX, AES-NI, vPro, VT-d, TXT fehlend: nichts	95W	294$
Core i7-2600S	4 Kerne + HT, 2.8 GHz (TM 3.8/3.7/?/2.9 GHz), 8 MB L3	HD2000 @ 850 MHz (TM 1350 MHz)	HyperThreading, TurboMode, 64-Bit, XD-Bit, VT-x, SSE4, AVX, AES-NI, vPro, VT-d, TXT fehlend: nichts	65W	306$
Core i5-2500K	4 Kerne, 3.3 GHz (TM 3.7/3.6/3.5/3.4 GHz), 6 MB L3	HD3000 @ 850 MHz (TM 1100 MHz)	TurboMode, 64-Bit, XD-Bit, VT-x, SSE4, AVX, AES-NI fehlend: HyperThreading, vPro, VT-d, TXT	95W	216$
Core i5-2500	4 Kerne, 3.3 GHz (TM 3.7/3.6/3.5/3.4 GHz), 6 MB L3	HD2000 @ 850 MHz (TM 1100 MHz)	TurboMode, 64-Bit, XD-Bit, VT-x, SSE4, AVX, AES-NI, vPro, VT-d, TXT fehlend: HyperThreading	95W	205$
Core i5-2500S	4 Kerne, 2.7 GHz (TM 3.7/3.6/?/2.8 GHz), 6 MB L3	HD2000 @ 850 MHz (TM 1100 MHz)	TurboMode, 64-Bit, XD-Bit, VT-x, SSE4, AVX, AES-NI, vPro, VT-d, TXT fehlend: HyperThreading	65W	216$
Core i5-2500T	4 Kerne, 2.3 GHz (TM 3.3/3.2/?/2.4 GHz), 6 MB L3	HD2000 @ 650 MHz (TM 1250 MHz)	TurboMode, 64-Bit, XD-Bit, VT-x, SSE4, AVX, AES-NI, vPro, VT-d, TXT fehlend: HyperThreading	45W	216$
Core i5-2400	4 Kerne, 3.1 GHz (TM 3.4/3.3/?/3.2 GHz), 6 MB L3	HD2000 @ 850 MHz (TM 1100 MHz)	TurboMode, 64-Bit, XD-Bit, VT-x, SSE4, AVX, AES-NI, vPro, VT-d, TXT fehlend: HyperThreading	95W	184$
Core i5-2400S	4 Kerne, 2.5 GHz (TM 3.3/3.2/?/2.6 GHz), 6 MB L3	HD2000 @ 850 MHz (TM 1100 MHz)	TurboMode, 64-Bit, XD-Bit, VT-x, SSE4, AVX, AES-NI, vPro, VT-d, TXT fehlend: HyperThreading	65W	195$
Core i5-2300	4 Kerne, 2.8 GHz (TM 3.1/3.0/?/2.9 GHz), 6 MB L3	HD2000 @ 850 MHz (TM 1100 MHz)	TurboMode, 64-Bit, XD-Bit, VT-x, SSE4, AVX, AES-NI, vPro, VT-d, TXT fehlend: HyperThreading	95W	177$
Core i5-2390T	2 Kerne + HT, 2.7 GHz (TM 3.5/3.1 GHz), 3 MB L3	HD2000 @ 650 MHz (TM 1100 MHz)	HyperThreading, TurboMode, 64-Bit, XD-Bit, VT-x, SSE4, AVX, AES-NI, vPro, VT-d, TXT fehlend: nichts	35W	195$
Core i3-2120	2 Kerne + HT, 3.3 GHz, 3 MB L3	HD2000 @ 850 MHz (TM 1100 MHz)	HyperThreading, 64-Bit, XD-Bit, VT-x, SSE4, AVX, fehlend: TurboMode, AES-NI, vPro, VT-d, TXT	65W	138$
Core i3-2100	2 Kerne + HT, 3.1 GHz, 3 MB L3	HD2000 @ 850 MHz (TM 1100 MHz)	HyperThreading, 64-Bit, XD-Bit, VT-x, SSE4, AVX fehlend: TurboMode, AES-NI, vPro, VT-d, TXT	65W	117$
Core i3-2100T	2 Kerne + HT, 2.5 GHz, 3 MB L3	HD2000 @ 650 MHz (TM 1100 MHz)	HyperThreading, 64-Bit, XD-Bit, VT-x, SSE4, AVX fehlend: TurboMode, AES-NI, vPro, VT-d, TXT	35W	127$
64-Bit: 64-Bit-Technologie von Intel (x86-64 oder EM64T), XD-Bit: No-Execute-Bit für die Datenausführungsverhinderung von Windows, VT-x: Hardware-Unterstützung für Virtualisierung, SSE4 & AVX: CPU-Befehlssatzerweiterungen, wurden bei früheren Billig-CPUs von Intel teilweise deaktiviert, AES-NI: Hardware-Unterstützung für AES-Verschlüsselung, vPro: Business-Plattform von Intel mit TPM, nur interessant mit den passenden Q-Chipsätzen, VT-d: Virtualisierung für vPro, nur interessant zusammen mit vPro, TXT: Trusted-Computing-Erweiterung von Intel, gewöhnlich nur interessant zusammen mit vPro

Leider ist die Produktbenennung bei Sandy Bridge wiederum nicht eindeutig: Zwar ist ein Core i7 nunmehr immer ein Vierkerner mit HyperThreading und ein Core i3 immer ein Zweikerner mit HyperThreading, beim Core i5 gibt es dann jedoch wieder Mischmasch: Gewöhnlich sind das Vierkerner ohne HyperThreading, in einem Fall jedoch nennt sich auch ein Zweikerner mit HyperThreading "Core i5". Im Mobile-Bereich wirft Intel diese Einstufungen jedoch komplett wieder um, dort sind alle Vierkerner als "Core i7M" unterwegs und die Zweikerner teilen sich den Namensbereich "Core i3M" und "Core i5M". Mit der reinen Namensgebung kommt man also gewöhnlich nicht weiter, es ist überall der prüfende Blick in Spezifikationslisten notwendig.

Aufgrund des neuen Sockels 1155 erfordert Sandy Bridge erneut neue Mainboards und Chipsätze, Sandy Bridge wird derzeit nur von der 6er Chipsatz-Serie seitens Intel unterstützt. Wie üblich bietet Intel hierbei verschiedene Chipsätze für verschiedene Bedürfnisse an, wobei für den Heimanwender in erster Linie die Chipsätze H67 und P67 interessant sein dürften – während der B65 für den OEM-Bereich und der Q67 für den Business-Bereich aufgelegt werden. Relevanter Unterschied zwischen H67 und P67 ist, daß der P67 nicht das Flexible Display Interface unterstützt, welches zur Ausleitung des Display-Signals der integrierten Sandy-Bridge-Grafik benötigt wird – mit dem P67 ist die integrierte Sandy-Bridge-Grafik also komplett nicht nutzbar.

Wer aufgrund dieser Information dann zum H67 tendiert, muß allerdings dort auch gewisse Abstriche in Kauf nehmen: Erstens einmal unterstützt der Chipsatz nicht von Haus aus die Auftrennung der von der CPU kommenden x16 PCI Express 2.0 Lanes auf zwei Grafikkarten-Slots (Aufteilung in zweimal x8 Lanes), dies kann nur der P67. Beim H67 ist damit SLI und CrossFire nicht gänzlich unmöglich, es müsste halt vom Mainboard-Hersteller ein extra PCI-Express-Switch wie nVidias NF200 verbaut werden – was aber sicherlich selten oder auch gar nicht passieren wird. Und zweitens unterstützt der H67 Intel-offiziell keine Übertaktung – wobei an dieser Stelle nicht ganz klar ist, ob diese Einschränkung nicht eventuell nur auf Intel-eigene Mainboards zutrifft, denn bei der Übertaktung handelt es sich eigentlich nur um eine BIOS-Funktion.

Unter Umständen bieten H67-Mainboards anderer Hersteller dann doch die Übertaktungsfunktionen an, dies bliebe erst einmal abzuwarten. Falls ja, wäre der H67-Chipsatz möglicherweise sogar die bessere Wahl gegenüber dem P67-Chipsatz, weil man mit dem H67 eben auch die integrierte Sandy-Bridge-Grafik nutzen kann, was aus Gründen der Ausfallsicherheit einfach ein Pluspunkt ist. Abzuwarten bleibt ebenfalls, was der allerdings erst im zweiten Quartal zu erwartende Z68-Chipsatz diesbezüglich besser machen kann – angeblich soll dieser alle Funktionen von H67 und P67 zusammenführen und wäre dann natürlich die erste Wahl für ein Sandy-Bridge-System.

Die anderen Unterschiede zwischen den einzelnen Chipsätzen sind dann eher marginal und hier komplett aufgelistet. Erwähnenswert wäre noch, daß Intel mit der 6er Chipsatz-Serie SATA III endlich nativ unterstützt, USB 3.0 aber weiterhin nicht. Da sich letzteres Feature aber inzwischen deutlich durchgesetzt hat, dürften Sandy-Bridge-Mainboards (bis auf den Einsteiger-Bereich) durchgehend mit extra USB-3.0-Chips aufwarten.