Haswell: Intel Core i7-4770K - Seite 2

Haswell im Detail

Haswell stellt einen “Tick” in Intels Plänen dar – die Größe der Halbleiterstrukturen bleiben gleich, aber die Architektur der Prozessoren wird verbessert. Zumindest sollte letzteres immer das Ziel sein. Intel stellt vor allem zwei Fortschritte in den Vordergrund: Die Energieeffizienz wurde verbessert und die Grafikleistung ist deutlich gestiegen. Von den Optimierungen in der eigentlichen CPU-Architektur wird kaum noch gesprochen. Der Druck aus Richtung AMD ist schlicht nicht vorhanden.

Mögliche Displaykonfigurationen

Die greifbaren neuen Features der Grafikeinheit sind vor allem, dass nun drei Monitore zusammenhängend möglich werden. Außerdem wird eine Auflösung von 4K x 2K Pixeln unterstützt und die Datenübertragung kann über DisplayPort 1.2 erfolgen. Dass die höhere Auflösung wichtig ist, zeigt schon der Trend bei Tablets wie dem Nexus 10, dessen Display schon die bisher maximale Auflösung von Intels GPU hatte. Ein Ende des Kampfes um hohe Pixeldichten ist nicht in Sicht, was einen an die früheren Taktraten-Wettstreits bei Prozessoren erinnert. Bei der Interpretation der Folie ist zu beachten, dass es CPUs im BGA-Design gibt, die nur einen Chipsatz und CPU auf einem Chip vereinen, nicht aber auf einem DIE.

BGA Aufbau

Die GPU kann aber nicht nur einfach mehr Pixel darstellen, sie unterstützt nun auch DirectX 11.1, OpenCL 1.2 und OpenGL 4.0. Der Markt verlangt außerdem nach immer mehr hoch aufgelösten Videos, die möglichst noch in Echtzeit gestreamt werden können. Intel begegnet dem neben OpenCL auch mit einer nochmals beschleunigten Video-Decodierung und -Encodierung durch Intel Quick Sync Video. Wie immer sind diese Features aber stark Software-abhängig. Um den Displayinhalt drahtlos auf verschiedenste Displays zu verteilen, wurde ebenfalls Intels Wireless Display Technologie auf Version 4.1 erhöht. Die Änderungen können der folgenden Folie entnommen werden.

Intel Wireless Display 4.1

Wie bisher gibt es auch bei der neuen Prozessorgeneration von Intel wieder zahlreiche verschiedene GPU-Varianten, die sich in der Anzahl an Berechnungseinheiten, Takt und weiteren Features unterscheiden. Die schnellste GPU nennt sich Intel Iris Pro Graphics 5200 und verfügt sogar über einen eigenen Speicher namens eDRAM, der mit auf der CPU integriert wird, aber einen eigenen DIE darstellt. Dieser ist über den CPU-internen Ring-Bus angebunden und kann so von allen CPU-Bestandteilen angesteuert werden. Als einzige Desktop-CPU verfügt der Core i7-4770R über diese GPU-Variante, allerdings wird der Prozessor nicht für den Sockel LGA-1150 verfügbar sein, sondern nur fest aufgelötet auf bestimmten Mainboards oder Komplettrechnern. Alle anderen Desktop-CPUs verfügen über die Intel HD Graphics 4600. Diese sind durch weniger Execution Units gekennzeichnet, über offizielle Details schweigt Intel aber bislang.

Verbesserung in der Architektur #1

Der CPU-Teil hat sich in vielen Punkten verbessert. Wie groß die Vorteile im Alltag ausfallen, ist für den Laien daraus jedoch kaum ersichtlich. Die verbesserte Sprungvorhersage und ein größerer Translation Lookaside Buffer (welcher quasi als “Inhaltsverzeichnis” dient) für den Level-2 Cache und einige andere Punkte wurden von Intel genannt. Auffällig ist auch die Verdopplung der FMA-Einheiten, was jedoch dringend eine angepasste Software erfordert.

Verbesserung in der Architektur #2

Um den Energieverbrauch zu senken, wandern die Spannungswandler für die verschiedenen benötigten Spannungen vom Mainboard in die CPU (FIVR genannt – Fully Integrated Voltage Regulator). Dadurch soll auf dem Mainboard die Effizienz steigen, da nur noch eine definierte Spannung für die CPU bereit gestellt werden muss. Außerdem ist ein schnellerer Wechsel zwischen den Power-States möglich, was wiederrum der Effizienz dienlich ist. Außerdem wurden die Leckströme gegenüber Ivy-Bridge um den Faktor zwei bis drei gesenkt.
Das Layout des DIEs wurde nur wenig verändert, auch die Transistorenzahl ist gleich geblieben. Die Größe des DIEs wächst leicht von 160 mm² bei Ivy Bridge auf nun 177 mm² bei Haswell.

Layout des Haswell-DIE

Letztendlich gibt es nun stolze fünf Varianten von Prozessoren, die wir anhand der Core i7 Prozessoren erläutern möchten. Eine CPU ohne zusätzliches Kürzel hat die höchste TDP, aber im Gegensatz zu der “K”-Variante sind die Multiplikatoren nicht komplett offen. Die “S”-Modelle besitzen eine TDP von 65 Watt, die T-Modelle sind noch sparsamer und besitzen eine TDP von nur 45 bzw. 35 Watt. Allen gemein ist die Intel HD Graphics 4600. Lediglich die “R”-Modelle greifen auf Intels Iris Pro Graphics 5200 zurück, sind dafür aktuell aber nur als BGA-Variante vorgesehen.

Übersicht Core i7 Modelle

Die Core i5 Prozessoren gibt es nicht in der “R”-Variante, alle anderen sind jedoch vorgesehen. Alle Core i5-Prozessoren zeigen sich dem Betriebssystem als 4-Kerner, Hyper-Threading fehlt aber den meisten CPUs. Der Level-3 Cache ist mit 6 MByte etwas kleiner, auch der maximale Takt wurde um 100 MHz beschnitten. Unterm Strich ist der Core i5-4670K aber fast 100 US-Dollar billiger als der Core i7-4770K und dürfte sich wieder bei vielen Usern großer Beliebtheit erfreuen.

Übersicht Core i5 Modelle

Nebenbei erwähnt sei auch, dass nun auch der Multiplikator vom Basis-Takt erhöht werden kann und so ein einfacheres und effizienteres Übertakten ermöglicht werden soll, da alle Multiplikatoren unabhängig voneinander arbeiten. Dies dürfte aber auch bei Haswell abermals nur die “K”-Modelle betreffen, alle andere CPUs werden eingeschränkt sein.

Unabhängige Multiplikatoren für ‘K’-Modelle