Nach der Einführung der Dual-Core-Technologie bei Desktop und Server hält diese nun auch bei der mobilen Plattform Centrino Einzug. Intel verspricht mit der neuen mobilen Generation nicht nur einen deutlichen Leistungsschub, auch die Laufzeit entsprechender Notebooks soll sich gegenüber der bis dato aktuellen Centrino-Generation (Sonoma) erkennbar verbessern. Erste Tests liefern viel versprechende Ergebnisse.
Von der Bezeichnung Pentium M heißt es Abschied nehmen, die neuen Prozessoren der Centrino-Plattform heißen „Intel Core Duo Processor“ und „Intel Core Solo Processor“. Auch die innerhalb rund eines Jahres mühsam erlernte Nummern-Nomenklatur des Pentium M wird durch eine neue Bezeichnungsordnung ersetzt. Beim bewährten und erfolgreichen Centrino-Namen für die Plattform bleibt es, hier wird jetzt lediglich nach „Intel Centrino Duo Mobile Technology“ und „Intel Centrino Mobile Technology“ unterschieden. Unter Letztere fällt die neue Plattform nur, wenn eine Single-Core-CPU zum Einsatz kommt. Die bisherigen Centrino-Modelle gehören ebenfalls zu dieser Gruppe.
Eine neue Centrino-Plattform aus drei Bestandteilen macht insgesamt vier Codenamen, die wie folgt lauten: Napa (Plattform), Yonah (Prozessor), Calistoga (Chipsatz) und Golan (WLAN-Modul). Nachfolgend finden Sie ausführliche Details zur neuen Centrino-Plattform sowie erste Testergebnisse.
Centrino-Versionen im Überblick
Ins nunmehr vierte Jahr geht die Centrino-Plattform mit einer komplett neuen Hardware-Basis. Die auffälligste Änderung zu früheren Centrino-Versionen: Der Pentium M – häufig beinahe schon als Centrino-Synonym verwendet – taucht in der neuen Plattform nicht mehr auf. Centrino besteht per Intel-Definition aus drei entscheidenden Ingredienzen: Prozessor, Chipsatz und WLAN-Modul. Nachfolgend die Centrino-Generationen im Überblick.
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Markteinführung |
Q1/2003 |
Q2/2004 |
Q1/2005 |
Q1/2006 |
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Codename |
Carmel |
Carmel |
Sonoma |
Napa |
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Prozessor |
Pentium M (Banias), FSB 400 MHz |
Pentium M (Dothan), FSB 400 MHz |
Pentium M (Dothan), FSB 533 MHz |
Intel Core Duo, Intel Core Solo Processor (Yonah), FSB 667 MHz |
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Chipsatz |
855GM/PM |
855GM/PM |
915GM/PM/GMS |
945GM/PM |
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WLAN |
2200B, 802.11b |
2200BG, 802.11b/g |
2945ABG, 802.11a/b/g |
3945ABG, 802.11a/b/g |
Ganz so sauber abgegrenzt, wie es die Übersicht zeigt, sind die Centrino-Versionen nicht. Insbesondere zwischen der zweiten Carmel-Plattform und Sonoma existierten zum Teil nur geringe Generationskonflikte. So wurde auf dem deutschen Markt häufig das 2200BG-WLAN-Modul, das bereits bei Carmel zum Einsatz kam, in Sonoma-Notebooks verwendet.
Der Pentium-M-Nachfolger Yonah
Der 65-nm-Yonah breitet auf einer Die-Fläche von 90,3 mm² insgesamt 151 Millionen Transistoren aus. Zum Vergleich: Der aktuelle Pentium M „Dothan“ mit 90 nm Strukturbreite benötigt 140 Millionen Transistoren auf einer Die-Fläche von 83,6 mm². Diese CPU besitzt ebenfalls einen 2 MByte großen L2-Cache, aber nur einen Core.
Intel hebt beim Yonah die FSB-Taktfrequenz von 533 MHz beim Pentium M „Dothan“ auf 667 MHz an. Beim Steckplatz setzt die Dual-Core-CPU weiterhin auf einen Sockel mit 479 Pins. Das Topmodell T2600 bei Einführung der Napa-Plattform arbeitet mit 2,16 GHz und bleibt damit unterhalb der aktuellen Top-CPU aus der Dothan-Baureihe (Pentium M 780, 2,26 GHz). Im SpeedStep-Modus arbeiten die Yonah-Prozessoren mit 1 GHz, die letzte Pentium-M-Generation nutzt in diesem Modus eine Taktfrequenz von 800 MHz.
Zur Einführung ist der Yonah nicht mit Intels Virtualisierungstechnologie Vanderpool ausgestattet. Ebenso verzichtet Intel bei der mobilen CPU auf die 64-Bit-Erweiterung EM64T. Dafür unterstützt die neue Plattform die Active Management Technologie iAMT. Dass Vanderpool per se mit dem Yonah funktioniert, hat Intel bereits auf einem IDF in Aktion gezeigt, tecCHANNEL berichtete. Daher darf man wohl davon ausgehen, dass dieses Feature in absehbarer Zukunft zum Repertoire der mobilen CPU zählen wird.
Neue Namen und Nummern
Mit Einführung der Napa-Plattform hat der Pentium M als Bezeichnung ausgedient. Die Dual-Core-Versionen des Yonah tragen die Bezeichnung „Intel Core Duo Processor“, die Single-Kern-Variante firmiert unter „Intel Core Solo Processor“. Hinzu kommt eine neue Prozessorkennung. Vorangestellt ist die so genannte „Power Class“, bestehend aus den Kürzeln „U“, „L“ oder „T“. Die Power Class soll die bisherigen Namenszusätze LV und ULV ersetzen. Die bisherigen Low-Voltage- und Ultra-Low-Voltage-Pentium-M-Versionen trugen diese zusätzlich zu der eigentlich eindeutig gemeinten Prozessornummer im Namen. Im neuen Prozessornummer-System beginnt die Kennung der Low-Voltage-Prozessoren mit „L“ und die von Ultra-Low-Voltage-CPUs mit „U“. Ein „T“ kennzeichnet die „normalen“ Prozessoren der so genannten Performance Power Class.
Der Power Class folgt eine vierstellige Ziffer, diese soll die Anzahl der Performance-relevanten Features repräsentieren. Das Yonah-Topmodell ist daher in voller Länge wie folgt gekennzeichnet: „Intel Core Duo Processor T2600“. Im aktuellen Line-up finden sich gleich drei Prozessorvarianten, die mit einer maximalen Taktfrequenz von 1,66 GHz arbeiten: die Dual-Core-Version T2300, die Single-Core-Variante T1300 und die Low-Voltage-Dual-Core-CPU L2400.
Smarter Cache
Intel stattet den Yonah mit einem so genannten „Smart Cache“ aus. Beide Cores nutzen den 2 MByte großen L2-Cache gemeinsam. Der Vorteil von einem Shared Cache ist unter anderem eine bessere Auslastung. Arbeitet beispielsweise nur ein Core, so steht diesem der gesamte Cache zur Verfügung. Bei der Smithfield-Architektur des Pentium D besitzt dagegen jeder Core seinen eigenen L2-Cache. Die Cache-Auslastung ist bei dieser CPU ineffektiver, wenn nicht beide Cores unter Last sind.
Ein weiterer Vorteil des Shared Smart Cache ist das Data-Sharing zwischen den Cores. Benötigt der zweite Kern die Daten, die der erste schon aus dem Speicher geholt hat, so findet er diese bereits im L2-Cache vor. Dadurch wird die Prozessorbus-Auslastung minimiert.
Über das Dynamic Smart Cache Sizing passt Yonah seine Cache-Größe an die Anforderungen der Applikationen an. Das heißt, werden die vollen zwei MByte nicht benötigt, schaltet Yonah inaktive Cache-Segmente ab. Damit lässt sich zusätzliche Energie sparen. Hardware-basierte Algorithmen sagen dabei die Cache-Auslastung vorher.
Strom sparen und Digital Media Boost
Neu beim Yonah ist auch der Energiesparmodus Enhanced Deeper Sleep DC4. Beim bereits bekannten C4-Modus Deeper Sleep ist die Taktung der CPU bereits deaktiviert und die Core-Spannung gesenkt. Eine weitere Reduzierung der Spannung würde für Datenverlust im Cache sorgen. Der DC4-Modus des Yonah schiebt den Inhalt des Cache deshalb in den Arbeitsspeicher und senkt dann die Core-Spannung nochmals. Somit gehen in der CPU keine Daten durch eine zu niedrige Spannung verloren.
Zum Stromsparen verwendet Yonah außerdem die "Dynamic Power Coordination". So arbeiten beide Cores mit Intels SpeedStep-Verfahren zum dynamischen Senken der Taktfrequenz und Core-Spannung. Die dynamische Anpassung erfolgt dabei koordiniert zwischen beiden Kernen.
Intel stattet Yonah mit der "Digital Media Boost" getauften Technologie aus. Dabei erweitert der Hersteller die MicroOps-Fusion des Pentium M auf die SSE2-Instruktionen. Die MicroOps-Fusion-Technologie analysiert die Instruktionen des Programmablaufs. Wenn sich mehrere Operationen zusammenfassen lassen, werden sie zu einem neuen Befehl verschmolzen. Yonah nutzt für die SSE2-Instruktionen zudem alle drei Decoder-Einheiten.
Zusätzlich erhält Yonah zehn SSE3-Befehle: fünf für komplexe Arithmetik, einen für Video-Encoding und vier für grafiklastige Operationen. Die Floating-Point-Performance verbessert Intel außerdem durch ein erweitertes Data Prefetching und zusätzliche Write Output Buffers.
Neue Chipsätze
Mit der Napa-Plattform geht die Einführung des Mobile-945-Express-Chipsatzes einher. Bis dato wurde dieser unter dem Codenamen Calistoga geführt. Zum Start der neuen Plattform führt Intel zunächst zwei Chipsatzvarianten ein: den 945PM ohne integrierte Grafik sowie den 945GM mit integrierter Grafik. Beim Vorgänger 915 existierte mit der Version GMS auch noch eine spezielle Small-Form-Factor-Variante.
Die neuen Centrino-Chipsätze unterstützen über zwei SO-DIMM-Slots bis zu 4 GByte DDR2-SDRAM. Beim Vorgänger war bei 2 GByte Schluss. Der 945GM und der 945PM können DDR2-533 und DDR2-667 ansteuern und erlauben Dual- und Single-Channel-Konfigurationen. Der FSB zum Prozessor arbeitet mit einer Taktfrequenz von bis zu 667 MHz. Für die Schnittstellen ist beim 945er Chipsatz der ICH7-M zuständig. Dieser bietet bis zu acht USB-2.0-Ports. Für Festplatten und optische Laufwerke stehen zwei SATA- und ein PATA-Port zur Verfügung.
Die integrierte Grafik hat Intel ebenfalls renoviert und spricht in diesem Zusammenhang von der Generation 3.5. Die neue integrierte Lösung hört auf die Bezeichnung GMA950 (Graphics Media Accelerator) und folgt damit auf GMA900, Extreme 2 und Extreme. Externe Grafik bindet der 945PM über eine PCI-Express-X16-Verbindung an. Die WLAN-Anbindung erfolgt jetzt über eine PCI-Express-MiniCard und nicht mehr über eine Mini-PCI-Card wie bisher.
WLAN-Modul im neuen Format
Mit Einführung der neuen Plattform verabschiedet sich Intel auch von den bisherigen WLAN-Modulen im Mini-PCI-Format. Im deutschen Markt war meist die PRO/Wireless-2200BG-Lösung anzutreffen mit Unterstützung von 802.11b/g. Darüber hinaus existierte noch die Version 2945ABG mit Support von 802.11a/b/g. Mit der neuen WLAN-Lösung 3945ABG – Codename Golan – existiert nur noch eine Lösung. Geändert hat sich auch der Formfaktor, mit der Napa-Plattform wechselt Intel beim WLAN-Modul vom Mini-PCI-Card-Format auf den PCI-Express-MiniCard-Formfaktor. Die neue WLAN-Lösung ist daher nur rund halb so groß wie ihre Vorgänger.
Darüber hinaus hat Intel laut eigenem Bekunden die Leistungsaufnahme deutlich gesenkt. Das dürfte unter anderem an der deutlich geringeren Anzahl der Bauteile liegen. Während die bisherige WLAN-Lösung Calexico2 rund 350 Komponenten aufweist, kommt die neue Lösung 3945ABG mit nur zirka 90 aus.
Mit der PRO/Wireless 3945ABG erscheint die Version 10 der PROSet/Wireless-Software. Aus einer Kooperation von Intel und Cisco stammt die „Business Class Wireless Suite“. Diese kümmert sich unter anderem um eine optimierte Verbindung zu WLAN-Hotspots. Statt nach dem stärksten Signal zu suchen, wählt die Intel-Cisco-Lösung den Access Point mit der momentan besten Bandbreite aus. Darüber hinaus sollen die so genannten Cisco Extensions für eine bessere Sprachqualität bei VoIP-Verbindungen über WLAN sorgen.
Prozessoren & Preise
Zur Einführung der Napa-Plattform bleibt die Anzahl der verfügbaren Prozessoren noch überschaubar. Sechs Dual-Core-Versionen, wovon zwei als Low-Voltage-Ausführung kommen, sowie ein Single-Core-Prozessor treten zunächst an. Die Single-Core-Variante heißt nicht nur Solo, sie spielt zunächst als einzige Nicht-Dual-Core-Version auch eine entsprechende Rolle.
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Alle Preise in US-Dollar, bezogen auf eine Abnahmemenge von 1000 Stück. | |||
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Prozessor |
Prozessor-Nummer |
Taktfrequenz |
Preis (US-Dollar) |
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Intel Core Duo Processor |
T2600 |
2,16 GHz |
637 |
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Intel Core Duo Processor |
T2500 |
2,00 GHz |
423 |
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Intel Core Duo Processor |
T2400 |
1,83 GHz |
294 |
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Intel Core Duo Processor |
T2300 |
1,66 GHz |
241 |
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Intel Core Solo Processor |
T1300 |
1,66 GHz |
209 |
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Intel Core Duo Processor LV |
L2400 |
1,66 GHz |
316 |
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Intel Core Duo Processor LV |
L2300 |
1,5 GHz |
284 |
Neben den Prozessorpreisen nennt Intel auch die Preise für die restlichen Centrino-Zutaten. Das Intel PRO/Wireless 3945ABG soll 26 US-Dollar kosten, der Chipsatz Mobile 945 Express kommt ohne integrierte Grafik auf 36 US-Dollar, mit Grafikeinheit sind 40 US-Dollar einzukalkulieren.
Testergebnisse
Zwei frühe Vertreter der Napa-Plattform stellten sich ersten Tests. Von Samsung tritt ein X60 an, Acer schickte ein TravelMate 8204WMLi ins Rennen – das frühe Stadium der Geräte ist dabei zu berücksichtigen.
Das 15,4-Zoll-Widescreen-Notebook von Samsung bringt 2,48 kg auf die Waage. Im Testmodell versah ein Intel Core Duo T2600 (2,16 GHz) seinen Dienst. Dieser hatte auf 512 MByte Speicher Zugriff, in diesem Fall DDR2-533, das Ganze in Single-Channel-Konfiguration. Um die Grafikausgabe kümmert sich Intels neue integrierte Lösung GMA950. Alternativ ist das X60 auch mit ATIs Mobility Radeon X1600 lieferbar. Laut Samsung soll das X60 noch im Januar 2006 verfügbar sein, Preise nannte der Hersteller noch nicht.
Im Acer TravelMate 8204WMLi versieht ein Intel Core Duo T2500 seinen Dienst. Dieser hat im Testgerät auf 2 GByte DDR2-533, organisiert in zwei Modulen, Zugriff. Für die Grafikausgabe zeichnet ein ATI Mobility Radeon X1600 verantwortlich, der das 15,4-Zoll-Display mit einer Auflösung von 1680 x 1050 Bildpunkten ansteuert. Der Grafikchip hat auf 256 MByte Speicher Zugriff. Im Testlabor brachte das Acer-Notebook knapp über 3 kg auf die Waage.
Für einen ersten Leistungsvergleich mussten die Napa-Geräte sich zwei Vertretern der bisherigen Centrino-Plattform Sonoma stellen.
Systemleistung
Mit dem Benchmark-Paket SYSmark2004 bietet BAPCo den Nachfolger von SYSmark2002 an. Die Suite verwendet 17 aktualisierte Anwendungen und merzt Kritikpunkte des Vorgängers aus. So öffnet SYSmark2004 nicht nur mehrere Programme gleichzeitig, sondern lässt die Applikationen auch im Hintergrund arbeiten. Somit profitieren Dual-Core-CPUs von dem zweiten Prozessorkern.
Bei den Benchmarks ist die unterschiedliche Konfiguration zu berücksichtigen. Das Samsung X60 tritt mit 512 MByte DDR2-533 in Single-Channel-Konfiguration und der internen Grafik GMA950 an. Das Acer TravelMate 8204WMLi ist hingegen mit 2 GByte DDR2-533 in Dual-Channel-Konfiguration bestückt. Um die Grafikausgabe kümmert sich in diesem Gerät ein ATI Mobility Radeon X1600 mit 256 MByte Speicher. Unterschiede gibt es auch bei den Sonoma-Vetretern: Das Pentium-M-780-Gerät arbeitet mit 1 GByte DDR2-533 in Dual-Channel-Konfiguration, während das 760er Modell mit 512 MByte DDR2-533 im Single-Betrieb auskommen muss.
Akkulaufzeit
Auf Grund der Ausstattungsunterschiede lassen sich die Akkulaufzeiten der unterschiedlichen Geräte nur bedingt vergleichen, schließlich spielen neben der eigentlichen Centrino-Plattform Faktoren wie Display und Grafik eine nicht unerhebliche Rolle. Die folgenden Werte geben dennoch einen guten Anhaltspunkt darüber, wie es diesbezüglich um die Napa-Plattform bestellt ist.
Das Samsung X60 erreichte unter MobileMark2005 eine Laufzeit von viereinhalb Stunden. Ein guter Wert, insbesondere angesichts des mit 57,7 Wh nicht überdimensionierten Akkus. Auf 50 Wh Akkukapazität normiert ergibt dies immer noch eine Laufzeit von knapp unter vier Stunden. Das Acer TravelMate 8204WMLi trat mit einem deutlich größeren Akku an (86,6 Wh), musste bei der Laufzeit aber wohl der leistungsstarken Grafik sowie seiner sonstigen üppigen Ausstattung Tribut zollen. Unter MobileMark2005 erreichte das Acer eine Laufzeit von 188 Minuten. Ein leistungsstarkes Sonoma-Gerät mit Pentium M 780 und GeForce Go 7800 GTX kam in dieser Disziplin auf 155 Minuten bei einer Akkukapazität von 80 Wh. Im akkuschonenden Praxistest brachte es das Napa-basierte Acer-Gerät auf eine Laufzeit von 228 Minuten.
In einem Worst-Case-Szenario bei einer Konfiguration auf volle Leistung, hoch geregelter Helligkeit und hoher Grafik- und Festplattenauslastung hielt der Akku des Acer TravelMate 8204WMLi 101 Minuten durch. Zum Vergleich: Ein mit einem Pentium M 760 motorisiertes Sonoma-Notebook mit vergleichbarer Akkukapazität brachte es auf 113 Minuten – bei entsprechend geringerer Performance.
Damit dürften Napa-Notebooks mit entsprechend leistungsfähiger Grafikausstattung in Sachen Laufzeit etwa auf dem Niveau entsprechender Highend-Sonoma-Notebooks liegen.
Fazit
Mit Einführung der Dual-Core-Technologie für Notebooks erhält die Centrino-Plattform einen ordentlichen Leistungsschub. Dabei ist Intel abermals der Spagat zwischen Laufzeit und Leistung gelungen – und das ist die eigentlich gute Nachricht. Mit Business-Notebooks, die auf Intels interne Grafiklösung setzen, sollten sich bei vernünftigen Akkukapazitäten mit der neuen Plattform sehr gute Laufzeiten realisieren lassen. Das Ganze bei einer gegenüber der Vorgängergeneration deutlich gesteigerten Systemleistung.
Technologisch ist der Generationswechsel also zweifelsohne gelungen. Ob das auch für die wenig eingängigen Bezeichnungen gilt, sei dahingestellt. Intels Wunsch, sich von der Taktfrequenz in der Produktbezeichnung zu lösen, besteht ja bereits seit Einführung der dreistelligen Prozessornummern. Eine echte Verbesserung für den Kunden – sprich mehr Transparenz – mag sich aus der jetzt neu eingeführten Nomenklatur nicht recht erschließen. Das Design der neuen und der früheren Centrino-Prozessoren wurde in Israel entwickelt, auf den folgenden Seiten finden Sie ausführliche Informationen dazu.
Israel – das heimliche Herz von Intel
Wie bereits die beiden Vorgänger des Yonah, Banias und Dothan, stammt das Design des neuen Centrino-Prozessors aus Intels Entwicklungszentrum in Haifa in Israel. Auch die Entwicklung der kommenden Desktop- und Server-CPUs, die Schluss machen mit der immensen Leistungsaufnahme der Pentium-4-Architektur, findet dort statt. Dabei ist es einem Fehlschlag zu verdanken, dass Haifa den amerikanischen Design Centers inzwischen den Rang abgelaufen hat.
Ende der 90er Jahre entwickelten die israelischen Ingenieure die preiswerte Massen-CPU Timna, die die Northbridge und eine Grafik-Engine auf dem CPU-Die integrierte. Entgegen dem damaligen Paradigma, die Rechenleistung um jeden Preis zu erhöhen, machten sich die Entwickler dabei erstmals Gedanken um die Leistungsaufnahme einzelner Funktionsblöcke auf dem Die. Zwar kam der fertig entwickelte Timna nie auf den Markt, da man sich bei der Preisentwicklung des notwendigen RDRAMs verschätzt hatte. Doch als die Entwickler eine zweite Chance für das damalige Nischenprodukt einer Notebook-CPU erhielten, setzten sie ihr Wissen um eine ausgewogene Energiebilanz konsequent und unerwartet erfolgreich um.
Auf den Erfolg von Intels erster Centrino-CPU Banias gründen auch deren Nachfolger Dothan und jetzt Yonah. Laut Intels Angaben wurde seither die Rechenleistung pro Watt nochmals mehr als verdoppelt. Der für das zweite Halbjahr angekündigte Merom soll dies nochmals toppen und mehr als die dreifache Performance pro Watt bieten als Intels erster Centrino-Prozessor.
Fertigung in Israel
Neben den Erfolgen bei der Prozessorentwicklung – in Israel wurden auch der erste PC-Prozessor 8088, die MMX-Technologie und Intels erste Handy-CPU Manitoba entwickelt – spielt der Mittelmeeranrainer auch sonst eine wichtige Rolle im Intel-Imperium. So hat Intel drei Fertigungsstätten über das Land verteilt, das sich rühmt, dass ein Viertel aller Arbeitnehmer einen Universitätsabschluss besitzen.
Fab 8 in Jerusalem war Intels erste Fertigung außerhalb der USA. Die im Jahr 1985 erbaute Anlage ist derzeit Intels einzige Produktionsstätte für ältere Produkte mit Strukturgrößen von 1 µm bis 400 nm. Speziell im Controller- und Automobilbereich haben Schaltungen oft eine sehr lange Lebenszeit, so dass Microcontroller auch nach zehn Jahren noch nachgefragt werden. Doch die Fab 8 ist auch bereit für die Zukunft: Sowohl die bahnbrechenden Entwicklungen bei der Silizium-Photonik (Silizium-Laser, optische Schalter) als auch Intels Micro-Electro-Mechanical-Systeme (MEMS) stammen aus Jerusalem.
Die größte Fertigung liegt eine Autostunde südwestlich von Israels Hauptstadt. Fab 18 in Kiryat Gat fertigt seit 1999 Pentium-4-Prozessoren auf 8-Zoll-Wafern, anfangs in 180 nm, inzwischen in 90 nm. Ende 2005 hat Intel bekannt gegeben, in deren unmittelbarer Nachbarschaft die Fab 28 zu errichten. Diese wird Intels zweite Fertigungsstätte nach Arizona, die ab 2008 auf 300-mm-Wafern Chips im 45-nm-Prozess herstellen kann.
Bei dieser Anzahl an Fertigungs- und Entwicklungsstätten wundert es nicht, dass Intel der größte private Investor in Israel ist. Bislang hat man dort drei Milliarden US-Dollar investiert. Allein die Fab 28 wird in den nächsten drei Jahren nochmals 3,5 Milliarden US-Dollar verschlingen. Doch scheinbar geht das Geschäft auf: Da Intel demnächst drei Prozent des Bruttoinlandprodukts von Israel erzeugen wird, kann man sich einer wohlwollenden Haltung des Staats und reichlich Subventionen gewiss sein. (mje)