Nach dem Atom-Prozessor Pineview integriert Intel bei Sandy Bridge erstmals bei Notebook- und Desktop-CPUs die Grafik-Engine direkt auf dem Siliziumplättchen des Prozessors. Auf einem separaten Die sitzt die Grafik bereits beim Core i3-500 und Core i5-600. Intels sechste Generation der eigenen Grafik-Engine ist bei Sandy Bridge direkt an den L3-Cache des Prozessors angebunden. Somit fängt der L3-Cache langsamere Speicherzugriffe sowohl von den CPU-Kernen als auch von der Grafik-Engine ab. Intel spricht auch von einer "Ring" Architektur, weil die Grafik und die Cores Ressourcen wie den Cache oder Speicherbereiche teilen. Der Zugriff auf den Cache ergibt für die Grafik laut Intel einen 64-fach höheren Durchsatz als beim traditionellen Speicherzugriff.
Die Turbo Technologie zum Erhöhen der Taktfrequenz einzelner CPU-Kerne portiert Intel bei Sandy Bridge auch auf die Grafikkerne. Die erweiterte Turbo Technologie wählt automatisch und abhängig vom Workload, ob die Prozessorkerne oder die Grafik beschleunigt werden soll. Die Turbo Technologie von Sandy Bridge geht auch kurzzeitig über das TDP-Limit hinaus, um noch schneller auf Workloads reagieren zu können. Laut Intel kann bis zu 25 Sekunden über der TDP-Grenze gearbeitet werden.
Sandy-Bridge-Prozessoren erhalten erstmals auch den neuen Befehlssatz "Advanced Vector Extensions" AVX. AVX sieht Intel als nächsten großen Schritt seiner Befehlssatzerweiterungen. AVX-Prozessoren sollen Floating-Point-Anwendungen sowie Multimedia-Applikationen in der Peak-Performance um den Faktor zwei beschleunigen können. Dabei bleiben AVX-CPUs kompatibel zu den bisherigen Befehlssätzen wie beispielsweise SSE4.
Ein Hauptmerkmal von AVX ist die Verdoppelung der Vector-Registerbreite von 128 auf 256 Bit. Ein erweitertes Daten-Re-Arrangement organisiert zudem nur benötigte Daten und greift auf diese schneller und effizienter zu. Außerdem gibt es mit AVX einen 3- und 4-Operanden-Syntax. Normale 128-Bit-SSE-Befehle könnten wegen der notwendigen Maskierung in der AVX-Unit allerdings etwas langsamer ausgeführt werden. Bei einer Rendering-Demo arbeitet Sandy Bridge durch AVX zirka 87 Prozent schneller als ein Westmere-Prozessor.
Kerne, Cache und Taktfrequenzen
Vermutlich gibt Intel im Laufe des Entwicklerforums noch zusätzliche Details zu Sandy Bridge bekannt. Wir fassen für Sie dennoch bereits jetzt einige inoffizielle Details zu den Desktop-Modellen von Sandy Bridge zusammen. So soll es Sandy Brigde sowohl mit einem als auch zwei Grafikkernen geben. Ein Grafikkern verfügt dabei über sechs Execution Units.
Der Speicher-Controller ist wie schon bei den Nehalem- und Westmere-Prozessoren ebenfalls wieder auf dem Prozessor integriert. Allerdings setzt die Desktop-Variante von Sandy Bridge auf den neuen Sockel 1155. Dabei werden aber wieder zwei DDR3-Channels unterstützt. Allerdings hebt Intel die mögliche Taktfrequenz der DIMM-Unterstützung von 1333 auf 1600 MHz an.
Der evolutionäre Schritt von Westmere auf Sandy Bridge lässt neben vielen Architektur-Features auch die Größen der ersten beiden Cache-Stufen unverändert. 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 zwei oder vier Prozessorkernen sowie der Grafik-Engine gemeinsam genutzt L3-Cache wird eine Größe von 3, 6 oder 8 MByte erhalten - je nach Modell.
Die Desktop-Modelle von Sandy Bridge kommen zunächst mit zwei und vier Prozessorkernen auf den Markt. Als CPU-Serien sind der Core i3-21xx (Dual-Core, HT, 3 MByte L3, Turbo nur für Grafik), Core i5-24xx/25xx (Quad-Core, kein HT, 6 MByte L3, Turbo für Cores und Grafik) und Core i7-26xx (Quad-Core, HT, 8 MByte L3, Turbo für Cores und Grafik) vorgesehen. Wie aus inoffiziellen Roadmaps bekannt ist, soll das Topmodell Core i7-2600 mit 3,4 GHz Grundtaktfrequenz und 3,8 GHz im Turbo Mode arbeiten. Die Grafik-Engine kann die Taktfrequenz von 850 auf 1350 MHz erhöhen.
Notebooks und PCs mit Sandy Bridge-Prozessoren wird es laut Intel Anfang 2011 geben. (cvi)