Maximale CPU-Performance: Sandy Bridge Extreme Edition

Es lohnt sich durchaus, einen Blick auf den Die der neuen Sandy-Bridge-CPUs zu werfen. Normalerweise gehört Understatement nicht zu den Tugenden der Marketingabteilungen von IT-Unternehmen. Intel macht nun eine Ausnahme. Man braucht kein besonders geschultes Auge dazu, um zu sehen, dass ein Sandy-Bridge-Extreme-Prozessor acht Cores besitzt.

Grafik: Intel

Das Bild zeigt die Lage der sechs funktionsfähigen Cores. Doch darunter befindet sich auf jeder Seite noch einmal dieselbe Struktur. Die leicht rötliche Einfärbung in Intels Pressegrafik kann allerdings nicht als ernsthafter Versuch gewertet werden, die zwei zusätzlichen Cores zu verbergen.

Vom Layout her verdoppelt Intel einfach die Strukturen der bisherigen Sandy-Bridge-CPUs, indem es eine spiegelbildliche Kopie an die Längsseite des L3-Cache auf den Die lithografiert. Nur die interne GPU fehlt. Streng genommen handelt es sich um zwei Sandy-Bridge-Quad-Core-CPUs auf einem Die.

Was es mit den zwei zusätzlichen Kernen auf sich hat, kann man nur vermuten: Intel könnte beispielsweise später ein weiteres Modell mit acht freigeschalteten Cores bringen. Auch könnte es sein, dass bei acht Kernen die Hitzeentwicklung so groß wird, dass Intel den Basistakt weiter hätte reduzieren müssen. Möglicherweise kommen deswegen Acht-Core-Desktop-Modelle erst nach dem 22-Nanometer-Shrink auf Ivy Bridge.

Auch kein Geheimnis ist es, dass Intel viel Technologie der heute erscheinenden Sandy-Bridge-Extreme-Architektur in künftige Server-CPUs einbringen wird. Die Gerüchte sprechen von einem Xeon-E5-2687W, der dem Core i7-3960X sehr ähnlich sein, aber alle acht Kerne freigeschaltet haben soll und mit 3,1 GHz getaktet ist. So ist es denkbar, dass acht Kerne dem Serversegment vorbehalten bleiben.

DMI statt QPI

In der Nehalem- und Westmere-Architektur hatte Intel seine Modelle für den Sockel LGA1366 mit einem Quick-Path-Interface (QPI) zur Kommunikation mit dem Chipsatz ausgestattet. Das ist bei den Sandy-Bridge-Extreme-CPUs nicht mehr so. Wie ihre kleinen Brüder für den Sockel LGA1155 liefern sie für die Grafikkarte direkt PCI-Express-Lanes aus der CPU. Mit dem Chipsatz werden Daten über das 20 MBit/s schnelle Direct Media Interface (DMI) ausgetauscht.

Das ist eine durchaus vernünftige, weil stromsparende, Lösung, die nahezu kaum Nachteile bietet. QPI wird benötigt, wenn man Boards mit mehreren CPU-Sockeln baut. Für ein 1P-System kann man es sich auch sparen. Der Bottleneck von 20 GBit/s für alle Peripheriegeräte zusammen wird in der Praxis kaum zum Problem. Schließlich laufen Hauptspeicher und Grafikhardware nicht über das DMI.

Für die Kommunikation mit diskreten Grafikkarten stehen insgesamt 40 PCI-Express-Lanes zur Verfügung. Das reicht beispielsweise für zwei x16-Karten und eine x8-Karte. Das ist durchaus beeindruckend. Aber damit nicht genug: Obwohl das Interface nur als PCI Express 2.0 zertifiziert ist, glaubt Intel, dass es 8 GT/s schaffen könnte und somit die Spezifikation von PCI Express 3.0 erfüllt. Die Zertifizierung dürfte allerdings auch deswegen scheitern, weil es derzeit noch keine geeigneten Grafikkarten zum Testen gibt.

Mainboards mit X79-Chipsatz und LGA2011 sind Voraussetzung für den Betrieb der neuen High-End-CPU Core i7-3960X.

Chipsatz X79

Als Chipsatz bietet Intel das Express Chipset X79 an. Es bietet acht PCI-Express-Lanes, die der Boardhersteller nach Belieben zu Slots zusammenfassen kann. Ferner sind die üblichen zwei Gigabit-Ethernet-Ports und Intel High Definition Audio enthalten.

Alle 14 USB-Schnittstellen sind nur als USB 2.0 realisiert. USB 3.0 gibt es in Intels Chipsätzen weiterhin nicht. Es muss über eine PCI-Express-Lösung vom Boardhersteller realisiert werden. Ferner sind sechs SATA-Ports vorhanden. Zwei davon beherrschen SATA-III mit 6 GBit/s. Die anderen vier schaffen nur 3 GBit/s über den SATA-II-Standard.

Das Gigabyte GA-X79-UD3 bietet vier DIMM-Slots, während das Intel DX79SI acht Speichersockel bietet.

Keine featurereduzierten Modelle

Sieht man einmal von den zwei brachliegenden Kernen ab, gibt es bei den neuen CPUs kaum künstlich abgeschaltete Features. Das würde zu einem Prozessor mit dem Namen Extreme Edition auch nicht passen.

Die beiden Sechskernmodelle haben keine Beschränkungen beim Overclocking. Alle Multiplikatoren sind frei. Beim erst nächsten Jahr erscheinenden Vierkern-Modell wird ein "Limited Overclocking" möglich sein. Genaue Angaben, was das im Einzelnen bedeutet, konnte Intel auf Nachfrage von ZDNet noch nicht machen.

Ein Abschalten von Hyperthreading wie beim Core-i5-2xxx oder Deaktivieren der AES-NI-Befehle wie beim Core i3-2xxx gibt es bei den Extreme Editions ebenfalls nicht. Die CPUs beherrschen alle Befehle, die die Sandy-Bridge-Architektur zu bieten hat. Dazu gehört AES-NI genauso wie SSE 4.1 und 4.2 und der 256-Bit-SIMD-Befehlssatz AVX.

Das lang ersehnte Fused-Multiply-Add gibt es auch in der Extreme Edition nicht. Das darf man auch nicht erwarten, schließlich hat sich am Core nichts verändert. Hier hat AMD mit seinen Bulldozer-CPUs derzeit ein Alleinstellungsmerkmal bei x86-CPUs.