Intel: 16 32-nm-CPUs mit vier und sechs Kernen

Am heutigen Tag stellt Intel offiziell den „Westmere-EP“ und damit die neue Produktpalette für das professionelle Marktsegment vor. Insgesamt 16 Prozessoren in 32-nm-Fertigung gehen mit vier und sechs Kernen, Turbo-Modus und Hyper-Threading an den Start und decken dabei die TDP-Bereiche von 40 bis 130 Watt ab.

Die neue Xeon-Prozessoren aus der Serie 5600 auf Basis der 32-nm-Fertigung, Codename „Westmere-EP“, werden wie zuletzt in verschiedene Gruppen aufgeteilt. Die schnellsten sechs Modelle sind für den „Advanced“-Markt vorgesehen und bekommen vor den Ziffern den Buchstaben „X“ spendiert. Bei den Xeon X5600 gibt es aber trotzdem einige Unterschiede. Erst einmal sind diese hinsichtlich der TDP zu suchen: Zwei Modelle schöpfen die maximalen 130 Watt aus, vier Modelle setzen auf 95 Watt. Hinzu kommt, dass zwei dieser sechs Prozessoren lediglich vier Kerne besitzen, dafür aber ein wenig höher takten können. Zu guter Letzt gibt es neben Hyper-Threading – über das alle Modelle dieser Liga verfügen – auch noch Abstufungen im Turbo-Modus, der teilweise mit +2 und auch mit +3 Multiplikatorschritten angegeben wird. Um dabei die Übersicht nicht zu verlieren, haben wir das Ganze in einer Tabelle untergebracht.

Familie	Modell	Codename	Takt / mit Turbo	Kerne/ Threads	L3-Cache	QPI	Sockel	TDP	DDR3	Preis
Xeon	X5680	Westmere-EP	3,33 / 3,60 GHz	6C/12T	12 MB	6,4 GT/s	LGA1366	130 W	1.333 MHz	$1663
Xeon	X5677	Westmere-EP	3,46 / 3,73 GHz	4C/8T	12 MB	6,4 GT/s	LGA1366	130 W	1.333 MHz	$1663
Xeon	X5670	Westmere-EP	2,93 / 3,33 GHz	6C/12T	12 MB	6,4 GT/s	LGA1366	95 W	1.333 MHz	$1440
Xeon	X5667	Westmere-EP	3,06 / 3,46 GHz	4C/8T	12 MB	6,4 GT/s	LGA1366	95 W	1.333 MHz	$1440
Xeon	X5660	Westmere-EP	2,80 / 3,20 GHz	6C/12T	12 MB	6,4 GT/s	LGA1366	95 W	1.333 MHz	$1219
Xeon	X5650	Westmere-EP	2,66 / 3,06 GHz	6C/12T	12 MB	6,4 GT/s	LGA1366	95 W	1.333 MHz	$996

Im Gegensatz zu dem ersten Sechs-Kern-Prozessor für den Desktop, der ebenfalls heute als Core i7-980X Extreme Edition für 999 US-Dollar vorgestellt wird, können die Xeon für Zwei-CPU-Systeme DDR3-1333 ansprechen. Dieses Feature plus die gestiegene Anzahl der Kerne sollen einen neuen Xeon X5670 bei gleicher TDP von 95 Watt um bis zu 40 Prozent vor das ältere Modell X5570 schieben. In der Tabelle nicht aufgeführt ist der Intel Xeon W3680, der quasi der Core i7-980X für das Server-Segment ist. Er kostet mit 999 US-Dollar genau das gleiche, eignet sich aber nur für 1-Sockel-Systeme, während die 15 anderen Xeon-Prozessoren der 5600-Serie für Zwei-Sockel-Systeme konzipiert sind. Dies führt uns zu dem vermeintlichen Unterschied zwischen Desktop- und Server-CPUs, der laut Intel vorhanden sein soll. Die 1-CPU-Systeme benötigen nur eine QPI-Verbindung, während die Xeon für Zwei-Sockel-Systeme einen zweiten QPI-Link benötigen, um untereinander kommunizieren zu können. Laut Hersteller sind die Prozessoren deshalb unterschiedlich, auch wenn unter der Haube kaum etwas anderes steckt. Wie genau der Hersteller dies jedoch handhabt, gibt er natürlich nicht preis. Es dürfte jedoch kaum direkt auf dem Die gefixed werden, dafür gibt es hinsichtlich des CPU-Microcodes viele weitere Optionen, die weniger Aufwand erfordern und damit auch weitaus kostengünstiger sind.

Betrachtet man die Server-Modelle genauer, fällt auf, dass man den Quad-Core-Varianten des 32-nm-Xeons durchweg etwas mehr Spielraum beim Takt gibt. Weiterhin können die vier Kerne den vollen, gemeinsam genutzten L3-Cache mit einer Größe von 12 MByte ansprechen. Damit bricht Intel mit der bisherigen Westmere-Architektur, die für je zwei Kerne 4 MByte L3-Cache vorsah. Doch ist es im Server-Segment bereits seit vielen Jahren gang und gäbe, aus einem Ursprungsmodell diverse Varianten hinsichtlich der Anzahl der Kerne und der Cache-Größe zu zaubern. Erstaunlicherweise geht man bei den 16 neuen Xeon auf Basis des „Westmere-EP“ nur den Weg, die Kerne und Threads zu reduzieren. Der L3-Cache ist bei allen Modellen mit 12 MByte gleich groß. Da es ein geteilter Cache ist, den alle Kerne ansprechen können, stellt dies auch kein Problem dar. Der L2-Cache hingegen, der an den einzelnen Kern gekoppelt ist, entfällt natürlich, wenn die Anzahl der Kerne reduziert wird. Dies hat in der Regel aber nur im Marketing Auswirkungen, bei dem manchmal die Gesamtmenge des Caches – als L2 + L3 – angegeben wird, damit die Zahlen größer aussehen, als dies beispielsweise beim Vorgängermodell oder der Konkurrenz der Fall ist.

Dieses Prozedere zeigt sich bei den Standard- und Low-Voltage-Xeon, die mit den Buchstaben „E“ und „L“ beginnen. Dort gibt es neben dem Takt und der TDP einige weitere Unterschiede, wie immer hinsichtlich Turbo, Hyper-Threading aber auch dem QPI-Takt. Der Turbo kann hier beispielsweise manchmal mit einem Plus von 533 MHz agieren, was vier vollen Schritten entspricht. Aber auch der DDR3-Speicher kann mit zwei unterschiedlichen Taktraten Unterstützung finden. Ein Überblick:

Familie	Modell	Codename	Takt / mit Turbo	Kerne/ Threads	L3-Cache	QPI	Sockel	TDP	DDR3	Preis
Xeon	E5645	Westmere-EP	2,40 / 2,80 GHz	6C/12T	12 MB	5,86 GT/s	LGA1366	80 W	1.333 MHz	$958
Xeon	E5640	Westmere-EP	2,66 / 2,93 GHz	4C/8T	12 MB	5,86 GT/s	LGA1366	80 W	1.066 MHz	$774
Xeon	E5630	Westmere-EP	2,53 / 2,80 GHz	4C/8T	12 MB	5,86 GT/s	LGA1366	80 W	1.066 MHz	$551
Xeon	E5620	Westmere-EP	2,40 / 2,66 GHz	4C/8T	12 MB	5,86 GT/s	LGA1366	80 W	1.066 MHz	$387
Xeon	L5640	Westmere-EP	2,26 / 2,80 GHz	6C/12T	12 MB	5,86 GT/s	LGA1366	60 W	1.333 MHz	$996
Xeon	L5638	Westmere-EP	2,00 / 2,40 GHz	6C/12T	12 MB	5,86 GT/s	LGA1366	60 W	1.333 MHz	$958
Xeon	L5630	Westmere-EP	2,13 / 2,40 GHz	4C/8T	12 MB	5,86 GT/s	LGA1366	40 W	1.066 MHz	$551
Xeon	L5618	Westmere-EP	1,86 / 2,26 GHz	4C/8T	12 MB	5,86 GT/s	LGA1366	40 W	1.066 MHz	$530
Xeon	L5609	Westmere-EP	1,86 / – GHz	4C/4T	12 MB	4,8 GT/s	LGA1366	40 W	1.066 MHz	$440

Das Flaggschiff der Low-Voltage-Serie, der Xeon L5640, verspricht mit sechs Kernen, zwölf Threads und der Unterstützung von DDR3-1333 ein interessantes Modell zu werden. Der Takt von 2,26 GHz wirkt bei einer TDP von 60 Watt im ersten Moment nicht berauschend, doch kann das Modell als einziges einen Turbo mit vier Multiplikatorschritten zünden. In Anwendungen, die weniger Kerne benötigen, stehen so bis zu 2,8 GHz bereit. Intel vermeldet bei dem Modell L5640 eine identische Performance wie beim Xeon X5570, jedoch bei einer 30 Prozent geringeren Leistungsaufnahme unter voller Belastung. Die beiden weiteren Modelle dieser Low-Voltage-Serie wurden hinsichtlich Takt, Kernen, Threads, Speichertakt und Turbo beschnitten, weshalb sie jedoch in die TDP-Klasse von lediglich noch 40 Watt fallen.

Alle vorgestellten Prozessoren setzen auf das „B1“-Stepping, welches auch der Desktop-Ableger dieser Familie vorweisen konnte. Neben DDR3-Speicher mit 1,5 Volt wird auch DDR3-Speicher mit nur 1,35 Volt unterstützt. Dabei gilt, dass die maximale Taktfrequenz, die für den Arbeitsspeicher festgesetzt ist, auch direkt mit den Low-Voltage-Modulen erreicht werden kann. Als Chipsätze werden weiterhin die Modelle Intel 5500 und Intel 5520, Codename „Tylersberg“, genutzt. Dabei sollte jedoch das C2-Stepping der besagten Chipsätze zum Einsatz kommen, um die Funktionen von „Intel TXT“ und „AES-NI“ vollständig zu unterstützen. Die neuen AES-Funktionen, die mit dem „Gulftown“ und den „Westmere-EP“ auch auf dem Sockel LGA1366 Einzug halten, versprechen insbesondere im professionellen Markt Vorteile. Insgesamt sind es sieben neue Instruktionen, die Intel mit der 32-nm-Westmere-Architektur vorgestellt hatte. Sechs von ihnen sind unter der Bezeichnung „AES New Instructions“ zusammengefasst (AES-NI). Namentlich sind das die Funktionen AESENC, AESENCLAST, AESDEC, AESDECLAST, AESKEYGENASSIST und AESIMC, als zusätzliche Neuerung greift PCLMULQDQ. Details zu diesen Features stellt Intel in mehreren technisch umfangreichen Dokumenten auf der eigenen Webseite bereit.

Vorab hat Intel auch einige Benchmarks präsentiert, die sich vor allem um die genormten Tests von SPEC drehen. Dabei wird der Performance-Anstieg sowohl im Integer- als auch im Fließkomma-Segment gegenüber dem Vorgänger mehr als deutlich. Dafür wurden alle Prozessoren in einer Zwei-Sockel-Konfiguration unter Linux mit 48 GByte Arbeitsspeicher getestet, die Turbo-Funktion und Hyper-Threading waren aktiviert. Dabei skalieren die Benchmarks, die irgendwo zwischen Theorie und Praxis für Anwendungen angesiedelt sind, erwartungsgemäß sehr gut – dies hatte bereits unser Test des ersten Sechs-Kern-Prozessors für den Desktop gezeigt.

Dass diese zusätzliche Leistung auch bezahlt werden muss, steht als letzter Punkt noch aus. Das neue Flaggschiff soll 1.663 US-Dollar bei einer Abnahme von 1.000 Stück kosten. Damit bleibt man der bisherigen Preisgestaltung der Xeon-Prozessoren für dieses Marktsegment treu, bisher kostet das Flaggschiff dort 1.600 US-Dollar. Das gleiche Bild zeigt sich im Mainstream-Segment, in dem der E5640 mit vier Kernen und leicht höherem Takt die Nachfolge des E5540 mit vier Kernen antritt. Die neue Fertigung und die zusätzlichen Megahertz sind Intel einen Aufpreis von 30 US-Dollar wert. Das neue Modell kostet demzufolge 774 US-Dollar, der Vorgänger bisher 744 US-Dollar. Richtig teuer werden die „Lückenfüller“ zum High-End-Segment, die sechs Kerne im Mainstream- und Low-Voltage-Markt mit einer TDP von 60 und 80 Watt anbieten. Dort kostet die erhöhte Energieeffizienz bei voller Ausstattung mit 958 respektive 996 US-Dollar so viel wie das kleinste Modell der Flaggschiff-Serie.