Neue Ivy-Bridge-CPU mit 22 nm

Test: Intel Core i7-3770K

Ivy Bridge: Neue Features im Detail

Bei den Ivy-Bridge-Prozessoren sind wie schon bei Sandy Bridge die CPU-Kerne und die Grafik-Engine auf einem gemeinsamen Siliziumplättchen. Unverändert sind die einzelnen Cores sowie die Grafik-Engine in einer Ring-Architektur.

Bei den Core-Erweiterungen von Ivy Bridge integriert Intel zwei neue Security-Features. So gibt es den Digital Random Number Generator und die Supervisory Mode Execcution Protection. SMEP soll helfen, Escalation of Privilege (EoP) Sicherheitsattacken zu verhindern. Zu weiteren ISA-Erweiterungen zählen Verbesserungen wie REP MOVSB/STOSB sowie einen schnelleren Zugriff auf die FS- und GS-Base-Register. Außerdem beherrscht Ivy Bridge einen Befehl für Float16 Format Conversion.

Flurplan: Die Prozessorkerne und die Grafik-Engine sind auf einem Siliziumplättchen vereint. Der L3-Cache, auch Last Level Cache genannt, steht den CPU-Kernen sowie der Grafik zur Verfügung.
Flurplan: Die Prozessorkerne und die Grafik-Engine sind auf einem Siliziumplättchen vereint. Der L3-Cache, auch Last Level Cache genannt, steht den CPU-Kernen sowie der Grafik zur Verfügung.
Foto: Intel

Die Cache-Größen der ersten beiden Stufen lässt Intel im Vergleich zu Sandy Bridge unangetastet: Jedem Kern steht somit 64 KByte L1-Cache, aufgesplittet in je 32 KByte für Daten und Befehle, sowie ein 256 KByte fassender L2-Cache zur Verfügung. Der von den vier Prozessorkernen gemeinsam genutzte L3-Cache (Last Level Cache) besitzt eine Größe von 6 (Core i5-3xxx) oder 8 MByte (Core i7-37xx).

Durch die Beibehaltung des Sockel LGA1155 steuern die Core-Prozessoren der dritten Generation weiterhin zwei DDR3-Speicher-Channels an. Allerdings sind nun statt DDR3-1333-DIMM (Sandy Bridge) Module mit 1600 MHz möglich. Overclocker können DIMMs zudem nun mit Geschwindigkeiten von bis zu 2667 MHz ansprechen - bei Sandy Bridge ist bei 2133 Schluss (2400 MHz bei Sandy Bridge-E).

Durch die Verringerung der Strukturbreite von 32 auf 22 nm kann Intel den Stomverbrauch der Ivy-Bridge-CPUs weiter reduzieren. Zum Vergleich: Ein Core i7-2700K (Quad-Core / 32 nm / 3,5 GHz) ist mit 95 Watt TDP spezifiziert, beim neuen Core i7-3770K (Quad-Core / 22 nm / 3,5 GHz) genügen 77 Watt. Zusätzlich verfügen die Ivy-Bridge-CPUs über neue Powermanagement-Funktionen wie eine konfigurierbare TDP. Damit sind multiple TDP-Level bei einem Prozessor möglich. Insbesondere OEMs stehen somit bei einem CPU-Modell mehr Optionen zur Verfügung. Desweiteren gibt es Design-Optimierungen, um die Stromaufnahme im S3-Powermode zu reduzieren. Außerdem implementiert Intel für das DDR-Speicher-Interface ein Power Gating. In Deep C States werden die I/O-Gatter mit Ivy Bridge nun abgeschaltet.

Als weiteres Feature gibt es bei den neuen Ivy-Bridge-CPUs das integrierte PCI-Express-Interface der dritten Generation. Damit sind 16 PCIe-3.0-Lanes möglich - zum Ansteuern einer externen Grafikkarte (oder 2 x 8 Lanes).