14.12.2007, 15:15

Christian Vilsbeck, tec tec, Christian Vilsbeck

Quad Cores für Server

AMD Opteron versus Intel Xeon

Intels Xeon 5400 Harpertown ist der erste Prozessor mit der neuen 45-nm-Penryn-Architektur. Der Quad Core soll mit bis zu 3,2 GHz, 12 MB L2-Cache, SSE4 und FSB1600 den K10-Opteron auf Distanz halten.
Intels 5300er Quad-Core-Xeons hatten in Systemen mit einem oder zwei Prozessoren seit ihrer Vorstellung im November 2006 leichtes Spiel. Der per se bekanntermaßen schnellen Core-Architektur konnte AMD mit den K8-Opterons nur noch wenig entgegensetzen. Vor allem fehlte es dem Intel-Konkurrent lange an Quad-Core-Opterons.
Doch seit 10. September 2007 ist AMD mit einem Schlag wieder konkurrenzfähig. Die neue K10-Architektur merzt Schwachstellen bisheriger Opterons aus. Besonders in speicherintensiven Anwendungen setzen die K10-Quad-Core-Opterons mit nur 2,0 GHz Taktfrequenz sogar Intels bisherige 3,0-GHz-Xeons auf 65-nm-Basis zu. Hier offenbaren sich die Schwächen des Intel-Konzepts. Im 2-Sockel-Betrieb überfordern die vier Kerne pro CPU bereits den FSB1333, und der 8 MByte L2-Cache „weiß nicht mehr“, welche Daten er nun halten soll.
Um auch in sehr speicherintensiven Szenarien wie Virtualisierung oder aufwändigen HPC-Anwendungen eine führende Performance bieten zu können, peppt Intel seine Xeons gehörig auf. Die neue 45-nm-Penryn-Architektur soll Schwachpunkte ausmerzen und neue Akzente setzen. Dringend notewendig ist ein schnellerer Prozessorbus, statt mit 1333 arbeitet die Xeon-5400-Serie „Harpertown“ mit 1600 MHz. Und der L2-Cache der Quad-Core-CPU wurde von 8 auf 12 MByte aufgestockt.
Fließkommaberechnungen soll der neue SSE4-Befehlssatz gehörig auf die Sprünge helfen. Und Architekturfeinschliff wie Fast Radix-16 und Super Shuffle lassen der CPU Zahlenspiele noch einfacher von der Hand gehen lassen. Zu guter letzt bietet Intel die neue Xeon-5400-Serie zum Launch mit bis zu 3,2 GHz Taktfrequenz an.
Im TecChannel-Testlabor testen wir Intels neuen Xeon E5472 „Harpertown“ mit 3,0 GHz Taktfrequenz. Wir vergleichen die 45-nm-CPU im 2-Sockel-Betrieb gegen das bisherige ebenfalls mit 3,0 GHz arbeitende Topmodell Xeon X5365 – die Unterschiede werden deutlich. Außerdem zeigen wir im Vergleich die Performance von AMDs Quad-Core-Opterons.
Intel bietet die Penryn-Architektur in den Quad-Core-Xeon-Prozessoren mit Taktfrequenzen bis 3,2 GHz und einen von 1333 auf 1600 MHz erhöhten FSB anbieten. Die Penryn-Quad-Core-Xeons mit dem Code-Namen „Harpertown“ gibt es zum Start in Versionen mit 80, 120 und 150 Watt TDP. Dual-Core-Penryn-Xeons „Wolfdale DP“ spezifiziert Intel mit 65 und 80 Watt TDP. Die Harpertown-CPUs gehen als Xeon-5400-Serie an den Start. Für die 45-nm-Dual-Core-Varianten reserviert Intel die 5200er Prozessornummern.
Beim Xeon 5400 platziert Intel weiterhin zwei Dual-Core-Siliziumplättchen in einem Gehäuse. Jedem Dual-Core-Die steht ein von 4 auf 6 MByte vergrößerter L2-Cache zur Verfügung. Insgesamt besitzt der 45-nm-Quad-Core-Xeon nun 12 MByte L2-Cache. Ein Xeon 5400 ist aus 820 Millionen Transistoren aufgebaut. Intels 65-nm-Xeon „Clovertown“ mit 8 MByte L2-Cache begnügt sich noch mit 681 Millionen Transistoren. Die Die-Fläche des Harpertown schrumpfte dagegen: Pro Dual-Core-Die sind 107 mm² notwendig, beim Clovertown sind es trotz weniger Cache noch 143 mm².
Neben der Strukturbreite von 45 nm und dem größerem Cache zählt der neue SSE4-Befehlssatz zur auffälligsten Neuerung des Xeon Harpertown. Die insgesamt 47 neuen Befehle sollen vektorbasierende Compiler, Enkodieren von Videos, Bildverarbeitung, Spiele, Textverarbeitung sowie Serverapplikationen beschleunigen.
Architekturerweitungen wie Super Shuffle für SSE-Daten sowie der Fast Radix-16 Divider sollen für ein zusätzliches Geschwindigkeitsplus sorgen.
Alle Details zur 45-nm-Penryn-Architektur lesen Sie bei TecChannel im Artikel AMD-K10-Gegener: Intels 45-nm-Penryn-CPUs mit SSE4.
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