AMD 45-nm-Deneb vs. Intel Bloomfield mit Nehalem

CPU-Roadmap 2008 von AMD und Intel

26.02.2008 von Christian Vilsbeck
AMDs neue Phenom-Prozessoren mit Triple-Core und Quad-Core sollen die Distanz zu Intels Penryn-CPUs verkürzen. Intel setzt mit Bloomfield noch 2008 auf die nächste CPU-Architektur Nehalem. AMD will mit Deneb ebenfalls in diesem Jahr die 45-nm-K10-Architektur einführen. TecChannel zeigt, welche Desktop-CPUs 2008 ins Rennen gehen.

Mangel an Performance lässt sich Intels Core-2-Prozessoren nicht vorwerfen. Mit den Quad-Core-Modellen düpiert Intel die vierkernigen Phenoms von AMD nach Belieben. Zusätzlich stolpert AMD durch den TLB-Bug noch über sich selbst.

Die im kalifornischen Sunnyvale ansässige Firma muss die nächsten Quartale dringend frische und in Stückzahlen lieferbare Produkte an den Start bringen. Den Anfang macht die Phenom-8000-Serie mit dem Triple-Core „Toliman“. Neue Phenom-9000-Prozessoren sowie der Phenom FX folgen. Und noch im vierten Quartal will AMD seine nächste Phenom-Generation „Deneb“ mit 45-nm-Technologie vorstellen.

Ruhepausen gönnt sich Intel trotz beruhigendem Polster auf AMD nicht. Die nächsten Monate stellt Intel eine Vielzahl neuer 45-nm-Penryn-Prozessoren mit Dual- und Quad-Core-Technologie vor. Auch an Einsteiger-PCs denkt der Hersteller und will mit Diamondville eine besonders günstige Prozessorserie lancieren.

Im vierten Quartal 2008 krempelt Intel seine Systemarchitektur gehörig um. Mit „Bloomfield“ gibt es dann den ersten Desktop-Prozessor mit der künftigen Nehalem-Architektur. Integrierte Speicher-Controller mit drei DDR3-Channels sowie mit QuickPath ein neues serielles Buskonzept sind die auffälligsten „äußeren“ Merkmale von Bloomfield. Innerhalb der Kerne von Nehalem sorgen unter anderem eine neue Cache-Struktur sowie die Rückkehr von Hyper-Threading für mehr als nur ein „Facelift“.

In diesem Artikel informieren wir Sie über die geplanten Desktop-Versionen im Jahr 2008 und darüber hinaus. Wir weisen darauf hin, dass Informationen aus den uns vorliegenden inoffiziellen Roadmaps erfahrungsgemäß mit Vorsicht zu genießen sind. Schon öfter haben CPU-Hersteller noch kurz vor dem Launch an der Taktfrequenz gedreht, den Start verschoben oder neue Features integriert.

AMD: Phenom 9x50-Serie & Phenom FX

Im November 2007 stellte AMD die Quad-Core-Modelle der Phenom-9000-Serie mit Code-Namen „Agena“ vor. Als schnellste Variante gibt es seitdem den Phenom 9600 mit 2,3 GHz Taktfrequenz. Im Dezember 2007 stellte AMD TecChannel noch ein Preview-Sample des Phenom 9900 mit 2,6 GHz Taktfrequenz für einen Test zur Verfügung. Wegen des TLB-Bugs im B2-Stepping wird diese CPU aber nicht auf dem Markt erscheinen.

Im zweiten Quartal 2008 will AMD neue Quad-Core-Phenoms mit dem fehlerbereinigten B3-Stepping vorstellen. Um diese CPUs deutlich für den Endkunden von den bisherigen Modellen zu unterscheiden, führt AMD die Modellnummern 9x50 ein. Den Anfang machen im zweiten Quartal der Phenom 9550 mit 2,2 GHz und Phenom 9650 mit 2,3 GHz Taktfrequenz. Das HyperTransport-3.0-Interface der 95-Watt-TDP-CPUs arbeitet weiterhin mit einer Taktfrequenz von 3,6 GHz.

Nativer Quad-Core: AMDs K10-Architektur vereint vier Prozessorkerne auf einem Siliziumplättchen. Im unteren Bereich des Bildes sehen Sie den für alle Cores gemeinsamen 2 MByte großen L3-Cache. (Quelle: AMD)

Ebenfalls noch im zweiten Quartal 2008 folgt der Phenom 9750 mit 2,4 GHz Taktfrequenz. Die Geschwindigkeit des seriellen Busses hebt AMD gleichzeitig von 3,6 auf 4,0 GHz an. Laut unserer Roadmap plant der Hersteller den Phenom 9750 in Varianten mit 95 und 125 Watt TDP. Ein energiesparendes Einstiegsmodell Phenom 9150e mit 1,8 GHz Taktfrequenz und 3,2-GHz-HT-3.0-Schnittstelle soll zeitgleich mit dem Phenom 9750 debütieren. Den TDP-Wert des „Energy Efficient“ Phenoms spezifiziert AMD mit 65 Watt.

Erst im dritten Quartal folgt der Phenom 9950 mit 2,6 GHz Taktfrequenz. Der mit einem 4,0-GHz-HT-3.0-Interface ausgestattete Vierkerner wird mit 140 Watt TDP eingestuft. Ein mit voraussichtlich 2,8 GHz arbeitendes Phenom-9000-Modell steht ebenfalls für das dritte Quartal auf der Roadmap.

„Ultimate Performance for Megatasking“ soll der Phenom FX-8x im dritten Quartal 2008 bieten. Als Nachfolger des Athlon 64 FX-74 für 2-Sockel-Systeme ist der Phenom FX-8x aber für 1-Sockel-Mainboards mit dem Steckplatz AM2+ vorgesehen. Über die Taktfrequenz und den TDP-Wert schweigt sich die Roadmap noch aus. Vermutlich wird der FX-8x aber mit 2,8 oder 3,0 GHz Taktfrequenz arbeiten.

AMD: 45-nm-Phenom noch 2008

Etwa Mitte des vierten Quartals 2008 will AMD erste Phenom-Prozessoren basierend auf der 45-nm-SOI-Technologie ausliefern. Zwei Modelle stehen derzeit auf der Roadmap: Beim 45-nm-Mainstream-Quad-Core „Propus“ verzichtet AMD auf einen L3-Cache. Jedem Kern muss der dedizierte 512 KByte L2-Cache genügen. Die CPU mit der noch nicht näher spezifizierten Modellnummer 9xxx ist mit 95 Watt TDP eingestuft. Die Taktfrequenz wird sich voraussichtlich im Bereich von 2,4 GHz bewegen.

Im Performance-Segment siedelt AMD das 45-nm-Quad-Core-Modell mit Code-Namen „Deneb“ an. Die CPU erhält einen von aktuell zwei auf 6 MByte vergrößerten L3-Cache. Die Taktfrequenz dürfte bei 2,8 GHz zum Start Ende 2008 liegen. Als Modellnummer findet sich auf der Roadmap bisher nur ein „>9xxx“ – wahrscheinlich wird es einen Phenom 10000 geben.

Neue 45-nm-Generation: Im vierten Quartal 2008 will AMD seine aktualisierten K10-Prozessoren vorstellen. Das Quad-Core-Modell Deneb bekommt unter anderem 6 MByte L3-Cache. (Quelle: AMD)

Die integrierten Dual-Channel-Speicher-Controller von Propus und Deneb steuern zum Start im vierten Quartal 2008 unverändert zu aktuellen Phenom-Prozessoren DDR2-1066-Speicher an. Bereits Anfang 2009 will AMD den Nachfolger der aktuellen Spider-Desktop-Plattform (Phenom „Agena“ und AMD 7-Series Chipsatz) mit Code-Namen „Leo“ vorstellen. Mit Leo bietet AMD erstmals Unterstützung von DDR3-Speicher an. Entsprechende Versionen von Propus und Deneb mit DDR3-Support gibt es zeitgleich.

AMDs Leo-Plattform verwendet den neuen Socket AM3, der HyperTransport-Geschwindigkeiten von mehr als 4,0 GHz erlaubt. Der Sockel und somit auch die 45-nm-Phenoms Propus und Deneb sind abwärtskompatibel zum Socket AM2 und AM2+. Beim Chipsatz setzt Leo auf die AMD 8-Series RD890, RX880 und SB800.

AMD: Phenom 8000 mit Triple-Core

Bereits im September 2007 kündigte AMD Phenom-Prozessoren mit Triple-Core an. Die mit Code-Namen „Toliman“ versehenen 65-nm-Modelle stellt AMD noch im März 2008 als Phenom 8400 (2,1 GHz) und 8600 (2,3 GHz) mit B2-Stepping vor.

Mit dem fehlerbereinigten B3-Stepping folgen circa Mitte des zweiten Quartals 2008 die Phenom-Modelle 8450 (2,1 GHz), 8650 (2,3 GHz) und 8750 (2,4 GHz). Allen Triple-Core-CPUs gemein ist ein 3,6-GHz-HT-3.0-HyperTransport-Interface sowie ein TDP-Wert von 95 Watt.

Beim Phenom 8000 besitzt jeder Kern einen je 64 KByte fassenden L1-Cache für Daten und Befehle sowie den dedizierten 512 KByte großen L2-Cache. Allen drei Kernen steht der gemeinsame 2 MByte große L3-Cache zur Verfügung.

Im vierten Quartal 2008 erhöht AMD mit dem Phenom 8850 die Taktfrequenz auf 2,5 GHz. In der ersten Jahreshälfte 2009 stellt AMD seine Triple-Core-Prozessoren auf die 45-nm-Technologie um. Die mit Code-Namen „Heka“ bezeichneten Dreikerner unterstützen dann DDR3-Speicher, und es soll Versionen mit und ohne L3-Cache geben.

AMD: Athlon 6000 mit K10-Dual-Core

Anfang des dritten Quartals 2008 gibt es die ersten Dual-Core-Prozessoren „Kuma“ mit K10-Architektur. Als Modelle Athlon 6050 und 6250 verfügen die Doppelkerner über dedizierte 512 KByte große L2-Caches sowie einen gemeinsamen 2 MByte fassenden L3-Cache. Die Taktfrequenz der B3-Stepping-Modelle liegt laut unserer Roadmap bei 2,x GHz – exakte Angaben fehlen. Den TDP-Wert der Athlon-6000-Modelle für den Socket AM2+ stuft AMD mit 65 Watt ein.

Die mit dem 90-nm-Windsor-Core gefertigten Athlon 64 X2 5600+, 6000+ und 6400+ laufen Ende des ersten Quartals 2008 aus. Als „schnellsten“ Nachfolger gibt es dann mit dem 65-nm-Brisbane-Core (K8-Architektur) den Athlon 64 X2 5600+ mit 2,9 GHz Taktfrequenz und wahlweise 65 oder 89 Watt TDP. Langsamere 65-nm-Athlon-64-X2-CPUs sind bereits verfügbar.

Intel: Rollout Core-2-CPUs mit Penryn-Architektur

Im Januar 2008 stellte Intel den Core 2 Duo und Core 2 Quad mit 45-nm-Penryn-Architektur vor. Bei den Doppelkernern der Core-2-Duo-E8000-Serie reichen die Taktfrequenzen von 2,66 GHz (E8190 und E8200) bis 3,16 GHz (E8500). Die vierkernigen Core 2 Quad gibt es als Modell Q9300 (2,50 GHz) bis Q9550 (2,83 GHz).

Bei den teuren Extreme-Prozessoren stellt der Core 2 Extreme QX9770 mit 3,20 GHz Taktfrequenz und FSB1600 aktuell die Spitze dar. Mit einem TDP-Wert von 136 Watt wird die CPU nur noch vom Core 2 Extreme QX9775 (150 Watt) für das 2-Sockel-System Skulltrail übertroffen. Genügsamer sind die Core-2-Quad-Q9000-Modelle mit je 95 Watt TDP sowie die E8000-Dual-Core-Serie mit 65 Watt.

Topmodell: Intels Highend-Desktop-Plattform Skulltrail mit zwei Core 2 Extreme QX9775, FB-DIMM-Speicher und SLI-Grafikkarten basiert auf den Stoakley-Server-Komponenten.

Im dritten Quartal 2008 schiebt Intel mit dem Core 2 Quad Q9650 eine 3,0-GHz-Variante seiner Quad-Core-Serie nach. Bei den Dual-Core-Modellen folgt ebenfalls im dritten Quartal der Core 2 Duo E8600 mit 3,33 GHz Taktfrequenz. Der FSB arbeitet bei beiden Prozessoren unverändert mit 1333 MHz. Im ersten Quartal 2009 will Intel in beiden Serien ein Modell mit weiter gesteigerter Taktfrequenz vorstellen.

Beim Core 2 Extreme steht für das dritte Quartal 2008 eine schnellere Variante als der QX9770 mit 3,2 GHz in der Roadmap. Die Prozessornummer sowie die Taktfrequenz sind noch nicht aufgeführt.

Intel: Drei günstige Dual-Core-Serien

Für preisgünstige PCs bietet Intel verschiedene CPU-Serien an. Die Core-2-Duo-Modelle E4400, E4500 und E4600 arbeiten mit Taktfrequenzen von 2,0, 2,2 und 2,4 GHz. Die 65-nm-Dual-Core-CPUs arbeiten mit einem FSB800 und sind mit einem 2 MByte L2-Cache ausgestattet.

Am 2. März 2008 will Intel den schnelleren Core 2 Duo E4700 mit 2,6 GHz Taktfrequenz vorstellen. Die 65-nm-Conroe-CPU soll dann mit 133 US-Dollar in der Preisliste stehen. Oberhalb des E4700 siedelt Intel im zweiten Quartal 2008 den neuen Core 2 Duo E7200 mit 45-nm-Penryn-Architektur an. Der LGA775-Prozessor arbeitet mit 2,53 GHz Taktfrequenz und einem FSB800, kann aber auf 3 MByte L2-Cache zurückgreifen. Der Preis des Dual-Core-Modells soll ebenfalls bei 133 US-Dollar liegen.

Noch günstiger gibt es aktuell den Pentium Dual-Core mit Preisen zwischen 64 und 84 US-Dollar. Die Taktfrequenz reicht von 1,6 (Pentium Dual-Core E2140) bis 2,2 GHz (Pentium Dual-Core E2200). Am 2. März 2008 fügt Intel den neuen Pentium Dual-Core E2220 mit 2,4 GHz Taktfrequenz für 84 US-Dollar hinzu. Am 20. April 2008 senkt Intel dann die Preise der bisherigen Pentium-Dual-Core-Modelle. Alle Pentium-Modelle sind mit dem 65-nm-Conroe-1M ausgestattet. Die FSB800-CPUs für den Sockel LGA775 besitzen einen L2-Cache von 1 MByte.

Für 53 US-Dollar bietet Intel mit dem Celeron Dual-Core E1200 seine günstigste Dual-Core-CPU an. Der 1,6-GHz-Prozessor mit FSB800 mit 65-nm-Conroe-Technologie besitzt einen 512 KByte großen L2-Cache, auf den beide Kerne zurückgreifen. Im zweiten Quartal 2008 stellt Intel für den gleichen 1000er-Stückpreis den Celeron Dual-Core E1400 mit 2,0 GHz Taktfrequenz vor.

Intel: Neue Billig-CPU-Serie Diamondville

Für günstige und besonders kompakte Mainboards will Intel Anfang des dritten Quartals 2008 den 45-nm-Prozessor „Diamondville“ vorstellen. Die CPU basiert auf dem neuen x86-Design „Silverthorne“, mit dem Intel in UMPCs und Smartphones für Furore sorgen will. Gerüchten zufolge könnte die Vorstellung von Diamondville bereits im Mai 2008 erfolgen.

Diamondville soll mit der zugehörigen Plattform Shelton'08 energiesparende und günstige PCs, Notebooks und UMPCs ermöglichen. Asus, MSI, Acer und Gigabyte sollen bereits entsprechende Produkte entwickeln.

Silverthorne: Die im 45-nm-High-K-Prozess gefertigte CPU begnügt sich mit einer Siliziumfläche von 25 mm². Das CPU-Design soll auch Diamondville als Basis dienen. (Quelle: Intel)

Laut der TecChannel vorliegenden Roadmap plant Intel eine Single- und Dual-Core-Version von Diamondville. Die Prozessoren werden mit einem TDP-Wert von 4 und 8 Watt spezifiziert, womit lüfterlose Designs möglich sind. Gerüchten zufolge erhält die Single-Core-Version die Prozessornummer 230 und arbeitet mit 1,6 GHz Taktfrequenz. Des Weiteren soll diese Diamondville-CPU mit einem FSB533 arbeiten und 512 KByte L2-Cache besitzen.

Als Chipsatz von Shelton’08 wird der Intel 945GC mit dem ICH7-M eingesetzt. Damit bietet die Plattform DirectX-9-Grafik, PATA- und SATA-Schnittstellen, sechs bis acht USB-Ports sowie Support für das Logo „Microsoft Vista Basic“.

Ausführliche Information über Intels künftige Ultra-Mobile-CPU Silverthorne finden Sie bei TecChannel in der Meldung Intel Silverthorne: 2-GHz-Mobile-CPU mit neuer Architektur.

Intel: Bloomfield mit drei DDR3-Channels

Im vierten Quartal 2008 stellt Intel seinen ersten Desktop-Prozessor „Bloomfield“ mit der komplett neuen Mikroprozessor-Architektur Nehalem vor. Die für das 45-nm-Verfahren vorgesehenen Nehalem-CPUs lösen sukzessive die Penryn-Modelle ab.

Die CPU-Kerne von Nehalem verwenden die vierfach superskalare Core-Mikroarchitektur als Grundlage – aber in einer deutlich verbesserten Form. Nehalem-CPUs wird Intel mit einer neuen Multi-Level-Cache-Struktur ausstatten.

Zweijahresplan: Nach der Core-Architektur 2006 folgen 2008 und 2010 die neuen Mikroarchitekturen „Nehalem“ und „Sandy Bridge“.

Der Desktop-Prozessor Bloomfield verfügt über vier Kerne. Dabei wird jeder Kern zwei Threads ausführen können. Eine neue Variante von Hyper-Threading kehrt somit in die Intel-Prozessoren zurück. Bloomfield beherrscht insgesamt acht parallele Threads. CPUs mit Nehalem-Design vereinen alle Kerne erstmals auch auf einem Die. Damit nimmt Intel Abschied vom Multi-Chip-Verfahren.

Bei der Prozessorgeneration Nehalem führt Intel die neue QuickPath-Technologie ein. Mit QuickPath wandert bei Intel erstmals der Speicher-Controller auf das Die. Den Bloomfield-Prozessor stattet Intel laut unserer Roadmap mit drei DDR3-Speicherkanälen aus. Mit dem seriellen Bus QuickPath heißt es beim Bloomfield auch Abschied nehmen vom traditionellen FSB. Für Bloomfield sieht Intel den Chipsatz Tylerburg-DT mit ICH10/R vor. Das entsprechende Desktop-Mainboard im ATX-Formfaktor besitzt den Code-Namen „Smackover“. Auf dem Board mit DIMM-Steckplätzen für drei DDR3-Channels befindet sich der für Bloomfield notwendige neue Sockel LGA1366.

Intel: Bloomfield – Cache und Taktfrequenz

Spekulationen zufolge soll Bloomfield mit einer Cache-Größe von 8 MByte ausgestattet sein. Aktuelle Penryn-basierende Quad-Core-Modelle wie der Core 2 Extreme QX9770 sind mit 12 MByte L2-Cache ausgestattet – pro Dual-Core-Die 6 MByte. Die Annahme von 8 MByte Cache des Bloomfield klingt plausibel, denn laut Intel ist ein Nehalem-Quad-Core-Die aus 731 Millionen Transistoren aufgebaut. Die aktuellen ebenfalls im 45-nm-Verfahren produzierten Penryn-Quad-Cores benötigen insgesamt (zwei Dies) 820 Millionen Transistoren, besitzen aber keine integrierte Northbridge.

Nehalem-Die: Im Bild sehen Sie die Quad-Core-Version des Nehalem-Prozessors.

Über die Taktfrequenzen von Bloomfield gibt es noch keine konkreten Informationen. Allerdings soll sich der TDP-Wert des Nehalem-Prozessors bei 130 Watt bewegen. Damit läge Bloomfield auf einem Niveau mit dem Core 2 Extreme QX9770, der mit 3,2 GHz Taktfrequenz arbeitet. Berücksichtigt man beim Bloomfield die zusätzliche Logik für den integrierten Speicher-Controller, so darf bei der identischen 45-nm-Fertigungstechnologie von Taktfrequenzen von mindestens 3,0 GHz ausgegangen werden.

SSE4.2: Bei den Nehalem-Prozessoren erweitert Intel den SSE4-Befehlssatz um sieben neue Instruktionen. Die 2009 folgende 32-nm-Version Westmere beherrscht dann neue AES-Befehle.

Neu in Bloomfield mit Nehalem-Architektur ist der Befehlssatz SSE4.2. Intel fügt zu den bei Penryn eingeführten 47 SSE4-Befehlen sieben neue Instruktionen hinzu. Beispielsweise sollen damit 256 compares mit einer Instruktion möglich sein. Des Weiteren gibt des den Financial Market Data Parser. Für Finanzberechnungen sollen sich mit dieser SSE4.2-Erweiterung die Anzahl der Instruktionen um 75 Prozent reduzieren und die Performance um den Faktor 3 steigern lassen.

Ausblick

Beim Blick auf AMDs Roadmap mit den kommenden Triple- und Quad-Core-Phenoms wird sich am aktuellen Kräfteverhältnis zu Intel wenig ändern. Die 65-nm-Phenoms erhalten mit dem aktualisierten B3-Stepping zwar etwas höhere Taktfrequenzen, doch auch Intel legt bei den Core-2-Modellen nach.

Spannend wird AMDs 45-nm-Quad-Core-Modell Deneb mit 6 MByte L3-Cache. Der im vierten Quartal 2008 erwartete Prozessor sollte mit Taktfrequenzen ab 2,8 GHz starten und bringt einige Neuerungen. Später im Jahr 2009 legt AMD mit dem K10-Nachfolger-Architektur Bulldozer mit SSE5 nach.

Doch Intel holt bereits im vierten Quartal 2008 zum nächsten „großen Schlag“ aus. Mit Bloomfield debütiert dann die erste Desktop-CPU mit der neuen Nehalem-Architektur. Dann bietet Intel die Features, die AMD stets als „entscheidenden“ Vorteil herausstellte: nativer Quad-Core, integrierte Speicher-Controller und ein serielles flexibles Bus-Interface.

Erfreulich und entscheidend für den Kunden bleibt die weiter steigende Performance und Energieeffizienz bei stabilen beziehungsweise sinkenden Preisen. (cvi)