Informatik in 13/II: Wahlthema Technische Informatik; Weilburg XI/101 Technische Informatik Die i3/5/7-Desktop-Prozessoren von Intel im Einsatz Peter G. Poloczek
Informatik in 13/II: Wahlthema Technische Informatik; Weilburg XI/102 Technik des Core-i7 Kernfrequenz: 2,66 GHz bis 3,33 GHz 4 bis 6 Kerne 8 oder 12 Verarbeitungsthreads mit Hyper- Threading (=2 Threads/Kern) 8/12 MB Intel Smart Cache – freie Zuteilung 3 Kanäle DDR MHz-Speicher Neuer Sockel: 1366, etwas später: 1156
Informatik in 13/II: Wahlthema Technische Informatik; Weilburg XI/103 Sockel1366
Informatik in 13/II: Wahlthema Technische Informatik; Weilburg XI/104 Warum Sockel 1366? Wikipedia: Der Sockel 1366 ist ein Prozessorsockel für „Nehalem-basierte“ Prozessorserien. (Quelle: Wikipedia; Nehalem für Xeon-, Bloomfield+Gulftown für i7-CPUs)) Im Gegensatz zum Sockel 775 bindet er den Prozessor nicht mehr über einen klassischen Front Side Bus an den Chipsatz an, sondern über eine Punkt-zu-Punkt-Verbindung (QPI=Quick-Path-Interface)). Da in diesen Prozessoren ein Dreikanal-Speichercontroller direkt eingebaut ist, bietet der Sockel auch entsprechende Pins zur Anbindung dreier DDR3-SDRAM-Busse. (Der Sockel bietet für Mehrprozessorsysteme auch die Möglichkeit, zwei solche QPI-Links zu verwenden: einen für die Anbindung an den Chipsatz, einen für die direkte Kommunikation unter den Prozessoren.)
Informatik in 13/II: Wahlthema Technische Informatik; Weilburg XI/105 i7 – Neuheiten 1 („Werbung“) Multicore-Technik − (bis zu) 6 physikalische Kerne Intel® Turbo Boost Technology − beschleunigt anspruchsvolle Anwendungen und passt die Leistung dynamisch an die Anforderungen an Intel® Hyper-Threading-Technologie − unterstützt Multithread-Anwendungen, − dem Betriebssystem stehen acht (bis zwölf!) Verarbeitungsthreads zur Verfügung.
Informatik in 13/II: Wahlthema Technische Informatik; Weilburg XI/106 i7 – Neuheiten 2 („Werbung“) Intel® Advanced-Smart-Cache − Für die führenden Multithread-Spiele optimiert Intel® QuickPath Interconnect − Der integrierter Speichercontroller unterstützt drei Kanäle für DDR MHz-Speicher und damit eine Speicherbandbreite von bis zu 25,5 GB/s Intel® HD-Boost − 128-Bit-SSE-Befehle werden mit einer Frequenz von einem Befehl pro Taktzyklus verarbeitet (47 neue Befehle, = „SSE4“, HD = Video/Audio!)
Informatik in 13/II: Wahlthema Technische Informatik; Weilburg XI/107 „Tricks“ Turbo Mode (Bedingungen): − EIST (Speedstep) muss aktiviert sein. − Nur ein oder zwei Kerne werden genutzt. − Der „Multiplikator“ einzelner Kerne wird dann erhöht (von 20/21 auf 21,22,od.23/24, jedes Mal etwa +5% Leistungszuwachs). − Grenze: TDP von 130W (außer ExtremeEdition) − Demo:
Informatik in 13/II: Wahlthema Technische Informatik; Weilburg XI/108 i7 Modelle – 45nm CPU-Nr.CacheTaktfre- quenz Busfre- quenz Anz. Kerne Virtuali- siergs.- Techn. 64 Archit. Trusted Exec. Tec. Exec- Dis- able-Bit I MB3,33 MHz QPI mit 4,8 GT/s 4 I MB3,2 GHzQPI mit 4,8 GT/s 4 i MB3,066 GHz QPI mit 4,8 GT/s 4 i MB2,666 GHz QPI mit 4,8 GT/s 4 i7-870 *)8 MB2,93 GHz DMI mit 2,5 GT/s 4 i7-860 *)8 MB2,8 GHzDMI mit 2,5 GT/s 4 *) Sockel 1156
Informatik in 13/II: Wahlthema Technische Informatik; Weilburg XI/109 Neu: i7 Modell – 32nm i980X – ab April `10 ‚Gulftown‘-Technologie 6 Kerne – 12 virtuelle CPUs 12 MB Cache
Informatik in 13/II: Wahlthema Technische Informatik; Weilburg XI/1010 QPI – Quick Path Interface Konkurrenz zu AMDs HyperTransport- Technologie Ein Common System Interface-Link(QuickPath Intercon-nect) besteht jeweils aus einem 20-Bit breitem Bus, in beide Richtungen, welcher seriell unidirektional arbeitet. Die Übertragung findet in 80-Bit Paketen statt, wofür 4 Übertragungszyklen benötigt werden. Dabei sind 64-Bit Nutzdaten, die restlichen 16- Bit Headerwerte.
Informatik in 13/II: Wahlthema Technische Informatik; Weilburg XI/1011 QPI – Transferraten Die Transferraten liegen zwischen 4,8-6,4 GT/s, Übertragungsrate von 8,52 GB/s (Netto) bis 12,8 GB/s (Netto) einfach. Bidirektionaler Bus : der Wert muss mit 2 multi- pliziert werden, also: Transferrate von 19,2 GB/s bzw. 25,6 GB/s (Netto) Im Vergleich zum höchsten Front-Side-Bus (FSB-1600), (Transferrate: 12,5 GB/s; 4x 400 MHz*8Byte(64Bit)/1024 = 12,5 GB/s) ist der am schnellsten getaktete QPI doppelt so schnell.
Informatik in 13/II: Wahlthema Technische Informatik; Weilburg XI/1012 I7 - Performance
Informatik in 13/II: Wahlthema Technische Informatik; Weilburg XI/1013 Architektur des i7
Informatik in 13/II: Wahlthema Technische Informatik; Weilburg XI/1014 Architektur des i7 – 980X
Informatik in 13/II: Wahlthema Technische Informatik; Weilburg XI/1015 Einsatz des i7 – der X58-Chipsatz Speichercontroller in der CPU (max 25,5 Gb/s). X58 steuert die Grafik an – mit bis zu 2x PCI-Expr x Chipsatz mit neuartigem Aufbau Dazu passend: „Southbridge“ ICH10
Informatik in 13/II: Wahlthema Technische Informatik; Weilburg XI/1016 Konfiguration eines i7-Systems
Informatik in 13/II: Wahlthema Technische Informatik; Weilburg XI/1017 Vergleich: P43 (für Quadcores)
Informatik in 13/II: Wahlthema Technische Informatik; Weilburg XI/1018 Sockel 1156 Chipsatz für die Lynnfield- (45 Nanometer) als auch Clarkdale- (32 Nanometer, Westmere-Familie) CPUs Es gibt i3 (530,540), i5 ( ) und i7-Prozessoren ( ) in diesem Format
Informatik in 13/II: Wahlthema Technische Informatik; Weilburg XI/1019 Warum Sockel 1156? Wikipedia: Bei Prozessoren für den Sockel 1156 ist der Speichercontroller und der PCIe-Controller (=PCI-Express!) im Prozessor integriert. Durch die weitere Integration des für breitbandige Datentransfers vorgesehenen PCIe-Controllers auf den CPU-Chip erübrigt sich eine Northbridge für diese Aufgabe. An die CPU wird deswegen nur noch eine leicht modifizierte Southbridge angebunden, die Intel Platform Controller Hub (PCH) nennt. Der PCH wird, wie nun bei Intels Southbridges üblich, mit einem Direct Media Interface (DMI) angebunden.
Informatik in 13/II: Wahlthema Technische Informatik; Weilburg XI/1020 I5-600-/i5-500-serie
Informatik in 13/II: Wahlthema Technische Informatik; Weilburg XI/1021 I und i5-700-Serie
Informatik in 13/II: Wahlthema Technische Informatik; Weilburg XI/1022 Intel HD Graphics - Grafik 2 Chips in einem: 32nm- und 45nm- Technologie! Eignet sich für die HD-Wiedergabe, kann zwei HD-Video-Streams gleichzeitig decodieren und unterstützt neben HDCP auch Dolby TrueHD und DTS-HD (Audio). Hervorragende Office- und iTunes-CPU! Erste CPU damit mit erhöhtem GPU-Takt: Intel i5-661
Informatik in 13/II: Wahlthema Technische Informatik; Weilburg XI/1023 Intel HD Graphics – Mehr! Intels sämtliche Westmere-CPUs für den Desktop, verfügen über sechs neue SIMD- Befehle, „AES-NI“: (Advanced Encryption Standard New Instructions). Einsatz: Verschlüsseln kompletter Laufwerke (mittels Tools wie BitLocker, PGP oder TrueCrypt), Verschlüsseln von Archiven (beispielsweise 7-Zip oder WinZip), zugriffsbeschränktes HD-Material (Pay-to-Play), Internet-Sicherheit und VoIP-Kommunikation.
Informatik in 13/II: Wahlthema Technische Informatik; Weilburg XI/1024 DMI Direct Media Interface (DMI) − Vier Pfade in jede Richtung. − 2.5 GT/s*) Punkt-zu-Punkt-DMI-interface zum Chipsatz (PCH) wird unterstützt. Auch hier: Abkehr vom „Front-Side-Bus“ *) GT/s = GigaTransfers per second Transferrate in GB/s lt. Intel: etwa doppelt so hoch.
Informatik in 13/II: Wahlthema Technische Informatik; Weilburg XI/1025 Der H55-Chipsatz – für S 1156
Informatik in 13/II: Wahlthema Technische Informatik; Weilburg XI/1026 5X-Chipsatz-Varianten
Informatik in 13/II: Wahlthema Technische Informatik; Weilburg XI/1027 Core-i5-661 Ca. 200 €
Informatik in 13/II: Wahlthema Technische Informatik; Weilburg XI/1028 Die „Clarkdale“-Familie
Informatik in 13/II: Wahlthema Technische Informatik; Weilburg XI/1029 Pentium G6950 Einzige „nicht-i“-CPU dieser Reihe Ca € 2 Kerne, kein HT aber mit VT 2.8 GHz (x2) 2*256 kB L2-Cache, 3MB gem. L3- Cache 4800MT/s, Dual-Channel DDR3 HD-Graphics, Sockel 1156
Informatik in 13/II: Wahlthema Technische Informatik; Weilburg XI/1030 Core i7/5/3 - Überblick CPUAnzahl Kerne Sockelmit HD- Grafik TBHT i7-980X61366NeinJa i7-9xx41366NeinJa i7-8xx41156NeinJa i5-7xx41156NeinJaNein i5-6xx21156Ja i3-5xx21156JaNeinJa G6xxx21156JaNein
Informatik in 13/II: Wahlthema Technische Informatik; Weilburg XI/1031 i3-CPUs – Sockel 1156, alle VT Prozess- Nummer Kerne / Threads Taktfre- quenz CacheTechnikTurbo Boost HT i Kerne / 4 Threads 3,06 GHz4 MB32 nmNeinJa i Kerne / 4 Threads 2,93 GHz4 MB32 nmNeinJa
Informatik in 13/II: Wahlthema Technische Informatik; Weilburg XI/1032 i5-CPUs – Sockel 1156, alle VT Prozess.- Nummer Kerne / Threads Taktfre- quenz CacheTechnikTurbo Boost HT i5-750S4 Kerne / 4 Threads 2.40 GHz bis 3.20 (TB) 8 MB45 nmJaNein i Kerne / 4 Threads 2.66 GHz bis 3.20 (TB) 8 MB45 nmJaNein i Kerne / 4 Threads 3.46 GHz bis 3.73 (TB) 4 MB32 nmJa i Kerne / 4 Threads 3.33 GHz bis 3.60 (TB) 4 MB32 nmJa i Kerne / 4 Threads 3.33 GHz bis 3.60 (TB) 4 MB32 nmJa i Kerne / 4 Threads 3.20 GHz bis 3.46 (TB) 4 MB32 nmJa
Informatik in 13/II: Wahlthema Technische Informatik; Weilburg XI/1033 CHIP-“Ranking“ te-Desktop-Prozessoren-- index/index/id/693/ te-Desktop-Prozessoren-- index/index/id/693/ Erste AMD-CPU auf Platz 9 – zwischen i7-920 und i5-750 (160.- € Klasse)
Informatik in 13/II: Wahlthema Technische Informatik; Weilburg XI/1034 Günstiges Beispielsystem S 1156 Board: Asrock H55M85.- € (bis 8 GB RAM) Pentium G6950-CPU80.- € (i3-530:103.-, i5-661:195.-, i7-860:240.-€) 8 GB DDR 3, 1066 MHz OCZ225.- € (Kingston: €)
Informatik in 13/II: Wahlthema Technische Informatik; Weilburg XI/1035 Günstiges Beispielsystem S 1366 Asrock X58 Extreme155.- € (bis 24 GB RAM!) i7-920 CPU (2.66 GHz)233.- € (i7-960, 3.2 GHz, €) 8GB DDR-3,1066 MHzOCZ225.- € (Kingston: €)
Informatik in 13/II: Wahlthema Technische Informatik; Weilburg XI/1036 Günstiges Beispielsystem S775 Asrock G41M-GS 42.- € C2D Q9400X*) (2.66 GHz)170.- € 8GB DDR-2 RAMab235.- € *) VT, 4 Kerne, aber kein HT
Informatik in 13/II: Wahlthema Technische Informatik; Weilburg XI/1037 G41-Chipsatz
Informatik in 13/II: Wahlthema Technische Informatik; Weilburg XI/1038 G41-Grafikeinheit Intel GMA X4500 Grafikeinheit flüssige Wiedergabe von HD-Videos ohne separate Grafikkarte oder Decoder Unterstützt Microsofts DirectX 10 mit − Shader Model 4.0 − OpenGL 2.0
Informatik in 13/II: Wahlthema Technische Informatik; Weilburg XI/1039 Quellen Stand:
Informatik in 13/II: Wahlthema Technische Informatik; Weilburg XI/1040 Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit