Weitere technische Details zum Lynnfield

Haben wir uns vor wenigen Tagen angesichts der sehr hohen Taktraten schon zu der Aussage hinreißen lassen, dass ein „Core i5“ mit Turbo-Modus bei 3,6 GHz einen Core i7 schlagen könnte, kommen in diesen Tagen anders lautende Argumente. Intel plant anscheinend, dem kleinen Nehalem-Ableger einen intern niedrigeren QPI-Multiplikator zu verpassen.

Leider sind die Informationen auch in diesen Tagen sehr vage, so dass es schnell zu Fehlinterpretationen kommen kann. Fest steht auf jeden Fall, dass der Lynnfield ein Prozessor im Single-Die-Design ist, der auf vier Kerne mit je 256 kByte L2-Cache und einen geteilten, acht MByte großen L3-Cache besitzt. Wie beim Bloomfield wird ihn auch die Funktion des Simultanous Multi-Threading (SMT) begleiten, die es möglich macht, mit vier echten und vier weiteren virtuellen Kernen insgesamt acht Threads zu bearbeiten. Bis zu diesem Punkt unterschiedet sich der Lynnfield nicht vom Bloomfield, der jetzt seit fast einem halben Jahr als Intel Core i7 im Handel ist.

Der erste gravierende Unterschied ist der integrierte Speichercontroller. Der Lynnfield und auch dessen mobiler Ableger Clarksfield werden ein Dual-Channel-Speicherinterface besitzen, der Bloomfield setzt auf ein exotisches Triple-Channel-Interface. Zudem wandert beim Lynnfield/Clarksfield erstmals Teile der Ansteuerung von PCI-Express-2.0-Grafikkarten aus der (ehemaligen) Northbridge direkt in den Prozessor, auch wenn dieser noch keinen Grafikkern besitzt. Dieser nächst folgende Schritt sollte ursprünglich beim ebenfalls auf dem Nehalem basierten „Havendale“ erfolgen, da jedoch die 32-nm-Fertigung sehr weit fortgeschritten ist wurde die CPU gestrichen und das Prozedere wird beim „Westmere“ vollzogen. Dieser Schritt ist einer von mehreren in Intels Zielsetzung, sich vom klassischen 3-Chip-Design Prozessor/Northbridge/Southbridge zu verabschieden und fortan auf ein 2-Chip-Design zu setzen. Der Lynnfield-Prozessor kann deshalb sowohl im Desktop- als auch im Notebook eine PCI-Express-Grafikkarte mit 16 Lanes versorgen, was sich wahlweise für CrossFire-Lösungen auch in 2x 8 Lanes aufteilt. Neben dem Teil für die Ansteuerung von Grafikkarten wird ein Direct Media Interface (DMI) die Kommunikation zur „Ibex Peak“, neuerdings auch als „Intel 5 series chipset“ bekannt, herstellen.

Neue Informationen betreffen das QuickPath-Interface (QPI). Demnach setzt auch der Lynnfield intern auf diese Form der Kommunikation, welche die PCI-Express-Lanes und das DMI mit den Kernen verbindet. Den letzten Meldungen zufolge soll das QuickPath-Interface jedoch mit einem deutlich kleineren Multiplikator agieren, als dies beim Bloomfield der Fall ist. Während der QPI-Multiplikator beim Core i7-965 XE mit 24 genau auf gleicher Höhe wie der Multiplikator für die Prozessor-Taktfrequenz liegt und sich daraus eine Geschwindigkeit von 6,4 GT/s für das QPI ergibt, soll dieser beim Lynnfield auf 16 begrenzt sein. Dies würde einen internen QPI-Takt von 4,26 GT/s bedeuten, was ihn sehr deutlich unter dem Flaggschiff positionieren würde, jedoch auch nicht zu weit entfernt von den kleineren Core i7, die nur auf 4,8 GT/s vertrauen können. Warum der QPI-Multiplikator zu den Core i7 nochmals abgesenkt wurde, ist bisher eher unklar. Es könnte einerseits zur deutlicheren Unterscheidung von den Core i7 dienen, weiterhin muss man jedoch auch an die mobilen Ableger Clarksfield denken. Diverse Berichte in Foren sprechen dem Takt des QuickPath-Interface eine direkte Beeinflussung der Temperatur zu, was sich indirekt immer auch auf die Leistungsaufnahme und letztendlich auch auf die TDP der Prozessoren niederschlägt. Die TDP von geplanten 95 Watt für die Lynnfield und maximal 45 Watt für die Clarksfield wird anscheinend also auch auf diese Weise erkauft.

In der vereinfachten Darstellung kann man jedoch auch analysieren, dass der Lynnfield quasi die Northbridge (aktuell X58-Tylersburg) enthält, die Anbindung direkt an den Prozessor weiterhin mit QPI realisiert wird. Da dieses Interface jedoch direkt im Die und nicht mehr „außerhalb“ wie beim Core i7 liegt, wird einiges eingespart, weshalb der eigentlich geringere Takt intern sogar etwas flotter arbeiten könnte, als dies ein gleich getakteter Core i7 schafft. Das Direct Media Interface (DMI) hat mit dieser Geschichte letztendlich gar nichts zu tun, es übernimmt nur die Kommunikation zum neuen „Plattform Controller Hub (PCH) “ aka „Ibex Peak“, welche im Grunde genommen eigentlich mehr eine „ICH11“ als ein vollständiger Chipsatz ist. Da jedoch die bisherige Namensgebung von Intel fortgeführt werden soll, wird daraus ein P55-Chipsatz mit vielen verwandten Ablegern.

Für den Lynnfield sind aktuell Taktraten von 2,6, 2,8 und 2,93 GHz im Gespräch. Weiterhin wird der direkte CPU-Multiplikator separat zum QPI-Multiplikator gesteuert, während der Bus-Takt (BCLK) bei den vom Bloomfield bekannten 133,33 MHz bleibt. Das Übertakten funktioniert dabei jedoch nach wie vor. Mit der Erhöhung des BCLK wird auch der Takt des QPI angehoben – ein Zusammenhang zwischen den beiden ist also weiterhin mit von der Partie. Der bisher jedoch bei etwa 8 GT/s gehandelte Flaschenhals des QuickPath-Interface rückt dankt dem niedrigeren QPI-Multiplikator angeblich in weite Ferne, rein theoretisch wäre ein Bus-Takt von bis zu 250 MHz möglich.