Intels „Core Solo“ und „Core Duo“: Ein Neuanfang?

Der Yonah

Den Anfang machen die neuen Mobilprozessoren mit dem Codenamen „Yonah“, bei denen sowohl die 2-Kern- als auch die 1-Kern-Variante betroffen ist. Der Yonah ist der unmittelbare Nachfolger des Dothans, welcher unter dem Namen „Pentium M“ seit rund zwei Jahren fester Bestandteil der Intel Centrino Mobil-Technologie ist und zur Einführung seinen Vorgänger unter dem Codenamen „Banias“ abgelöst hat. Durch mehr oder weniger gelungene Portationen auf den Desktop-Sektor fristet der Pentium M „Dothan“ aufgrund seiner sehr guten Performance bei geringem Stromverbrauch seit gut einem Jahr auch dort ein kleines Nischendasein. Besonders bei den Freunden des Übertaktens konnte der Pentium M zahlreiche Käufer gewinnen, ist man mit gesteigertem Takt doch problemlos in der Lage, Prozessoren mit einem Endkundenpreis von über 1000 Euro, wie z.B. den Pentium 4 Extreme Edition oder den AMD Athlon FX, gefährlich nahe zu kommen und in vielen Belangen sogar zu überrunden.

Doch genug der Geschichten. Konkret verbergen sich hinter dem Dual-Core Prozessor „Yonah“ mehr oder weniger zwei zusammen geschaltete Dothan-Kerne, denn die Architektur hat sich nicht großartig verändert. Wer jedoch glaubt, Intel hätte beim Yonah wie beim Smithfield oder Presler, welche getarnt als Pentium D und Pentium Extreme Edition ihr Unwesen auf dem Desktop-Markt treiben, einfach nur zwei Kerne samt Cache miteinander verbunden, irrt gewaltig. Anders als bei den großen Brüdern besitzt nicht jeder Kern seinen eigenen Second-Level-Cache, sondern beide Kerne greifen auf einen gemeinsamen L2-Cache zurück – Intels „Smart-Cache“ ward geboren. Im ersten Moment erscheint diese Lösung womöglich als die „schlechtere“, bei genauerer Betrachtung kristallisieren sich jedoch einige Vorteile heraus, die für einen gemeinsamen Cache von derzeit 2 MB gegenüber einer Lösung mit zwei Mal einem Megabyte sprechen:

Zum Einen kann dieser Cache dynamisch verwaltet werden, was im Klartext nichts anderes bedeutet, als dass jede Recheneinheit immer das Maximum an gerade verfügbarem Cache (in diesem Fall maximal 2 MByte) erhält. Liegt ein Kern ohne Arbeit brach, kann der zweite Kern im optimalen Fall über die vollen 2 MB verfügen. „Single threaded“ Anwendungen, welche nur eine CPU belasten, werden dadurch natürlich beschleunigt. Darüber hinaus unterstützt der Smart-Cache mit „Data Sharing“ eine Funktion, die es den beiden ausführenden Recheneinheiten erlaubt, auf Daten des jeweils anderen Kerns zurückzugreifen, um somit unnötige Duplikate im Cache zu vermeiden.

Zum Anderen vereinfacht sich auch das Power-Management ungemein. Womit wir auch beim nächsten interessanten Thema wären: Stromverbrauch. Dual-Core schön und gut, aber bitte bei gleichbleibender Akkulaufzeit! Eines vorweg: Man hat es fast erreicht. So liegt die Thermal Design Power (TDP) des Intel Core Duo bei 31 Watt (normal voltage) und damit nur vier Watt höher als beim Single-Core Pentium M Dothan, welcher seinerseits mit 27 Watt TDP angegeben ist. Verantwortlich für diesen moderaten Anstieg ist maßgeblich die Verfeinerung des Fertigungsprozesses von 90 auf nunmehr nur noch 65 Nanometer, wodurch die Leckströme weiter minimiert und die Kernspannung gesenkt werden konnte, um die maximale bzw. typische Stromaufnahme in einem für den Mobil-Bereich erträglichen Rahmen zu halten. Die Low-Voltage-Variante des Core Duo mit 1,66 GHz soll sich sogar mit lediglich 15 Watt begnügen. Zum Vergleich: Ein Intel Pentium D mit 3,2 GHz verbraucht laut Datenblatt satte 130 Watt unter Last – mehr als das Achtfache.

Nachfolgend eine kurze Auflistung über die Thermal Design Power der aktuellen und kommenden Generationen:

Prozessor **	PR	Codename	Prozess	Kerne	L2	FSB	TDP
Core Duo (NV)	N/A	Merom***	65 nm	2	(4 MB)	667	34 W
Core Duo (NV)	T2xxx	Yonah DC	65 nm	2	2 MB	667	31 W
Core Duo (LV)	L2xxx	Yonah DC	65 nm	2	2 MB	667	15 W
Core Duo (ULV)	U2xxx	Yonah DC	65 nm	2	2 MB	533	9 W
Core Solo (NV)	T1xxx	Yonah SC	65 nm	1	2 MB	667	27 W
Core Solo (ULV)	U1xxx	Yonah SC	65 nm	1	2 MB	533	5,5 W
Pentium M (NV)	7x0	Dothan	90 nm	1	2 MB	533	27 W
Pentium M (NV)	7x5	Dothan	90 nm	1	2 MB	400	21 W
Pentium M (LV)	7x8	Dothan	90 nm	1	2 MB	400	10 W
Pentium M (ULV)	7x3	Dothan	90 nm	1	2 MB	400	5,5 W
Celeron M (NV)	4x0	Yonah SC	65 nm	1	1 MB	533	27 W
Celeron M (ULV)	4x3	Yonah SC	65 nm	1	1 MB	533	5,5 W
Celeron M (NV)	3x0	Dothan	90 nm	1	1 MB	400	21 W
Celeron M (ULV)	3x3	Dothan*	90 nm	1	1 MB	400	5,5 W
*auch Banias 130 nm / 512 kByte L2 **NV = Normal Voltage, LV = Low Voltage, ULV = Ultra-Low Voltage ***Next-Gen-CPU-Architektur (Conroe, Woodcrest)

Was passiert aber, wenn beide Kerne tatsächlich einmal rein gar nichts zu tun haben? Auch an diesen Fall hat man natürlich im Entwicklerteam in Haifa, Israel, gedacht und mit dem „Enhanced Deeper Sleep“ einen weiteren Status für den Tiefschlaf hinzugefügt, in welchem die Daten aus dem Cache in den Arbeitsspeicher geladen werden, um die Spannung für diesen Bereich noch weiter absenken zu können. Nebenbei wird mittels „Dynamic Cache Sizing“ die Größe des L2-Cache dynamisch der Auslastung angepasst und damit nicht genutzte Bereiche abgeschaltet. Schlussendlich sorgt der neue „Advanced Thermal Manager“ für eine digitale und exaktere Erfassung der jeweiligen Prozessortemperatur, um die Lüftersteuerung weiter zu optimieren. Verpackt ist all' dies weiterhin im mFCPGA478 (Sockel 479M) Package, welches jedoch nicht Pin-kompatibel mit dem bisherigen Sockel 479M sein wird. Ein paar kleinere Änderungen im Pin-Layout sorgen dafür, dass der Core Duo z.B. nicht auf dem Sockel-478-zu-Sockel-479M-Adapter CT-479 von Asus lauffähig sein wird.