Intel Dual-Core: CPU und Chipsatz Preview

18.04.2005 15:00 Uhr

Smithfield: Architektur und Funktionsweise

Die Implementierung von zwei Kernen in einem Prozessor (einem sogenannten Package) geschieht beim Smithfield dadurch, dass jeweils zwei Prescott-Kerne direkt auf dem Wafer miteinander verdrahtet und hergestellt werden. Somit geschieht die Fertigung der beiden Kerne nicht einzeln. Dadurch ist die Ausbeute hinsichtlich der noch zu benutzenden Prozessoren sehr gering, falls eine der beiden Kerne nämlich defekt ist, ist der gesamte Prozessor nicht mehr benutzbar. Eventuell wäre es möglich eine der beiden defekten Kerne abzutrennen um den anderen noch als Einzelkern-Prozessor der Pentium 5er Serie zu verkaufen. Ob Intel sich das zunutze macht oder nicht, können wir an dieser Stelle leider nicht beantworten, doch schäut Intel sicherlich keine Bemühungen um die Yield-Rate (Waferausbeute) so hoch wie möglich zu halten.

Daher wird es in Zukunft auch zu einer anderen Lösung kommen die zum Ersten Mal bei dem Prozessor mit dem Codenamen Presler ihren Einsatz finden wird. Hierbei werden zwei Kerne ganz normal auf einem Wafer getrennt gefertigt und später auf dem Prozessor angebunden. Dadurch fällt bei einem defekten Kern nicht sofort der gesamte Prozessor aus.

Die beiden Kerne werden vom Betriebssystem mit Prozessen oder Threads versorgt, wobei es egal ist, ob ein Programm nun auf Hyper-Threading oder auf Mehrprozessorsysteme optimiert ist, denn die Kommunikation der beiden Kerne geschieht direkt über den Systembus. Dieser wird sowohl bei Pentium D als auch bei Pentium XE 800 MHz betragen. Den Unterschied zwischen den beiden Modellen, wird das von den Pentium XE Modellen unterstütze Hyper-Threading ausmachen, durch das man gleich vier virtuelle Kerne zur Verfügung haben wird und somit vier Threads parallel berechnen kann.

Viele werden sich fragen, für was braucht man Dual-Core Prozessoren. Nun diese Frage ist im Endeffekt sehr einfach, ein Prozessor mit 6,4 GHz Taktfrequenz, wird im Multitaskingbetrieb (in der Regel) nicht an einen 3,2 GHz Dual-Core heranreichen. Ganz einfach deswegen, weil Multitasking immer bedeutet, dass eine CPU zwischen einer Vielzahl von Prozessen hin und her schaltet. Da dies in einem extrem hohen Tempo geschieht, spricht man auch von einem quasi parallelen Abarbeiten. Ein sehr gutes Beispiel wäre hier zum Beispiel das Spielen eines Ego-Shooters während im Hintergrund ein Instant-Messenger wie ICQ, ein Chatclient wie mIRC und ein E-Mailprogramm mit eingeschaltetem Virenscanner läuft. Während des reinen Spielens des Ego-Shooters fallen keine Performanceprobleme auf, das Spiel läuft auf sagen wir 130 FPS. Kommt nun eine Message des Instant-Messanger und eine E-Mail, worauf der Virenscanner diese scannt, so werden die Frames auf der Single-Core CPU kurzfristig auf eine unspielbares Niveau fallen. Bei einer Dual-Kern CPU kann der zweite Kern diese neu aufgekommenen Prozesse abarbeiten, während der erste Kern immer noch das Spiel berechnet. Da dieser Kern dann nicht durch die neu hinzugekommenen Programme belastet wird, wird das Frameniveau zwar zweifellos sinken, aber im Idealfall eben nicht unter die magische Grenze von ca. 40 Frames, bei denen ein Spiel zu ruckeln beginnt. Ob das nun bei einem Spiel oder einer anderen Anwendung, gar eines völlig anderen Szenarios passiert, ist unwichtig, wichtig ist aber, dass ein Dual-Kern System den Einbruch von Performance um einiges besser abfangen kann, als es ein Single-Core Prozessor vermag. Intel nennt hier sogar konkrete Zahlen aus eigenen Messungen, wobei man diese eher mit Vorsicht genießen sollte: Im Vergleich zu einem Pentium 4 Extreme Edition Prozessor mit 3,73 GHz ist ein Dual-Core Pentium XE 840 (3,2 GHz) je nach Anwendung und Konfiguration zwischen 50 und 124 Prozent schneller. Eine Ansage die hoffen lässt...

Autor: Patrick von Brunn

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