Intel Core 2 DUO (Conroe, Conroe XE, Allendale)

Der Sommer 2006 hat wahrscheinlich entgültig eine Trendwende im Prozessormarkt mit sich gebracht, die sich schon seit längerer Zeit anbahnt. Intel bringt mit dem neuen Core 2 Duo einen Prozessor auf den Markt, der wesentlich weniger Strom verbraucht, effektiver rechnet und trotz nicht all zu hoher Taktraten die Messlatte so hoch gesetzt hat, dass Vorgängermodelle nicht annhähernd an die Leistung des Core 2 Duo herankommen.

Viele werden sich sicherlich fragen, was daran so besonders ist, denn die oben genannten Punkte werden von jeder neuen CPU erwartet. Das ist bei den Core 2 Duo Modellen doch etwas besonderes, denn Intel geht von der alten Strategie ab, da sich die Umstände im Prozessormarkt deutlich geändert haben. Schon seit längerer Zeit zeichnete sich ab, dass die Taktraten der Prozessoren nicht mehr ohne weiteres erhöht werden können. Intel sitzt seit dem Pentium 4 mit Northwood-Kern irgendwo im Bereich der 3,5 GHz fest, AMD befindet sich seit dem Opteron irgendwo bei 2,4 GHz. Hin und Wieder gibt es dann ein "Extreme Edition Modell", aber eine kontinuierliche Anhebung der Taktraten ist nicht mehr möglich.

Ein weiterer wichtiger Punkt sind die hohen Energiekosten. Noch nie mussten die Bürger so tief für den Strom aus der Steckdose in die Tasche greifen. Hinzu kommt aber auch die Tatsache, dass Prozessoren noch nie so viel Strom wie heute verbraucht haben. Einige Prozessoren benötigen so viel Energie wie ein komplettes PC-System aus dem Jahr 1995. Immer höhere Stromkosten, immer aufwendigere Kühlsysteme und immer lautere PC-Systeme: das macht der Kunde auf Dauer nicht mit. Und glücklicherweise hat das die Industrie mittlerweile verstanden.

Jetzt aber zurück zu der Intel-Strategie. Mit Einführung der ersten Athlon XP und Pentium 4 Prozessoren begann ein Glaubenskrieg: eine verbesserte und effektivere Prozessorarchitektur bei geringeren Taktraten (Athlon XP) oder rohe MHz-Power (Pentium 4)? Intel steigerte die Leistung der Prozessoren durch deutlich höhere Taktraten, nicht durch eine klügere Architektur. Das Problem aber daraus folgte, dass der Energieverbrauch in noch nie erreichte Dimensionen stieg. Höhepunkt war der Pentium D mit Prescott-Kern, der unter Volllast das System mit weit über 100 Watt belastete und selbst der Standardkühler die Hitze nicht mehr ausreichend abführen konnte, so dass dieser bei hoher Belastung von der internen Steuerlogik heruntergetaktet werden musste. Das sind Anzeichen, die vielen Overclockern bekannt sein sollten, nicht aber Standard-Anwendern, die das System nicht übertaktet haben.

Lange hat es gebraucht, bis Intel dieses Problem erkannt und darauf reagiert hat. In den Augen von Intel anscheinend zu lange, denn man hat sich von der Produktbezeichnung "Pentium" getrennt. Das ist sehr überraschend, denn Pentium hat bei den Käufern eine ähnliche Assoziation zum Hersteller wie Windows zu Microsoft. Zu so einem Wechsel gehört eine große Portion Mut, zeigt aber auch, dass Intel indirekt die Fehler beim Pentium 4/D eingesteht. Zu stark ist das Image des Pentium 4/D beschädigt, der als "Heizkraftwerk" oder "stupider MHz-Bolide" verschrien war.

Technische Daten

Der Trend im Prozessormark geht ganz klar in Richtung Dual-Core-Technik, sprich dem Bau von Prozessoren mit zwei CPU-Kernen. Die oben bereits erwähnte Problematik bezüglich der stagnierenden Taktraten erfordern komplexere Architekturen. Dies erreicht man zum einen durch aufwendigere Einheiten in der Prozessorarchitektur oder durch den Einsatz von zwei oder mehreren Prozessorkernen, welche parallel die anstehenden Aufgaben erledigen.

Benchmarks und Tests zeigen, dass Dual-Core-Prozessoren bei den multifunktionalen Aufgaben eines heutigen PC's deutlich schneller als normale Single-Core-Prozessoren sind. Auf Tomshardware.de ist beispielsweise folgendes zu lesen: "Beim Rendering eines Bildes in 1920x1080er Auflösung unter 3D Studio Max 8 braucht ein Intel Core 2 Extreme nur 1:20 Minuten, während der langsamste Prozessor in diesem Parcours, der Athlon 64 2800+ mit 4:55 Minuten fast die vierfache Zeit benötigt. Auch die Umwandlung eines Filmes von DVD dauert mit dem populären Pentium D 805 lange 14:08 Minuten, während der schnellste Core-Prozessor das in der Hälfte der Zeit schafft. Die eklatantesten Unterschiede treten beim H.264-Video-Encoding auf: Der nicht gerade langsame Athlon 64 2800+ lässt sich 12 Minuten Zeit - der Core 2 Extreme ist nach dreieinhalb Minuten fertig."

Die DIE des Intel Core 2 Duo

Unterschied Allendale- und Conroe-Kern

Allendale-Kern: 2 MB L2-Cache, Bus-Takt 800/1066 MHz, E4xxx-Serie

Beim Desktop Intel Core 2 Duo werden zwei unterschiedliche Kerne eingesetzt. Schaut man sich die Prozessormodelle des Core 2 Duo an, so erkennt man schnell, dass der Allendale-Kern nur insgesamt 2 MB L2-Cache (2x 1 MB) besitzt. Der Conroe-Kern besitzt mit 4 MB doppelt so viel L2-Cache, so dass man fast schon sagen kann, dass es sich beim Allendale-Kern um eine abgespeckte Version des Conroe handelt. Der Allendale-Kern wird hauptsächlich in den Mittelklasse-Modellen Core 2 Duo E4xxx eingesetzt. Ausnahme sind der E6600 und E6700, denn auch in diesen Modellen wird  der Allendale eingesetzt.

Der Allendale-Kern besteht aus 167 Millionen Transistoren, welche in der 65nm-Fertigung produziert werden. Somit kommt die DIE auf eine Gesamtgröße von 111 mm². Ein weiteres Merkmal des Allendale-Kerns ist der im Vergleich zu den Conroe-Modellen geringe Bustakt von 800 bzw. 1066 MHz (FSB 200/266).

Conroe-Kern: 4 MB L2-Cache, Bus-Takt 1066/1333 MHz, E6xxx-Serie

Der Conroe-Kern verfügt wie bereits angesprochen über 4 MB L2-Cache und besteht somit aus rund 291 Millionen Transistoren. Die DIE nimmt somit etwas mehr Platz in Anspruch und kommt auf eine Fläche von 143 mm². Außerdem ist der Bus-Takt bei den Intel Core 2 Duo-Prozessoren mit Conroe-Kern deutlich höher. Dieser beträgt 1066 bzw. 1333 Mhz (FSB 266/333). Logischerweise wird der Conroe-Kern in der schnelleren E6xxx-Serie verbaut.

Gemeinsamer L2-Cache

Anders als beim Athlon 64 X2, bei dem jeder Kern einen eigenen, dedizierten L2-Cache verfügt, greifen beim Intel Core 2 Duo beide Kerne auf ein- un denselben L2-Cache zu. Was anfangs sehr kritisiert wurde, zeigt sich mittlerweile als sehr vorteilhaft, da der L2-Cache dynamisch verteilt werden kann. Braucht ein Kern weniger Zwischenspeicher, kann er den freien Speicher dem anderen Kern überlassen. Außerdem ist der Ernergieverwaltung einfacher.

Intel Core 2 Duo 'Conroe' E6700

Den Energieverbrauch der Core 2 Duo Modelle gibt Intel mit 65 Watt (TDP) an. Beim Core 2 Extreme sind es nur knapp 10 Watt mehr, also 75 Watt (TDP). Im Leerlauf verbrauchen die Modelle gerade einmal 18 Watt. Dies ist im Vergleich zu den leistungshungrigen Pentium D-Modellen eine Halbierung der Verlustleistung und im Bezug auf die deutlich höhere Leistungsfähigkeit ein voller Erfolg der Intel-Ingenieure. Halbierung des Energieverbrauchs in Verbindung mit einer deutlichen Leistungssteigerung, das sind Tatsachen, die sehr lobenswert sind und AMD stark ins Hintertreffen bringen.

Möglich ist dies nur durch das Shrinking auf die 0,065µm-Technologie. Durch die feineren Strukturen reduziert sich die Wärmeentwicklung und der Platzverbrauch deutlich, so dass man in der Lage ist, gleich zwei Kerne unterzubringen und den gesamten Energieverbrauch gleichzeitig zu senken. Im gleichen Schritt haben die Intel-Ingenieure es geschafft, die Leistung deutlich zu steigen und gleichzeitig die Taktraten herunterzusetzen. Die langsamsten Core 2 Duo Modelle werden mit 1833 MHz und 2133 MHz getaktet, was im Vergleich zu den Vorgänger-Modellen beinahe eine Halbierung ist. Auch das Topmodell Core 2 Extreme X6800 mit 2933 MHz befindet sich noch im angenehmen Bereich.

	Core 2 DUO E6700	Pentium D 840	Athlon 64 X2 4600+	Pentium 955 EE	Celeron D 326
Takt	2666 MHz	3200 MHz	2400 MHz	3466 MHz	2533 MHz
Architektur	Core	Netburst	K8	Netburst	Netburst
CPU-Kerne	2	2	2	2	1
logische Kerne	2	2	2	4	1
Fertigung	0,065µm	0,090µm	0,090µm	0,065µm	0,090µm
Transistoren	291 Mio.	230 Mio.	154 Mio.	376 Mio.	125 Mio.
Verbrauch	65 Watt	130 Watt	110 Watt	130 Watt	84 Watt

Laut Intel hat man die Leistungssteigerung durch die neue Mikroarchitektur erreicht. Hierbei hat man sich bei den Vorteilen der Vorgänger-Mikroarchitekturen P5 (Pentium), P6 (Pentium Pro, Pentium 2, Pentium 3), Netburst (Pentium 4, Pentium D, Xeon) und Banias (Pentium M, Core Duo) bedient.

Die Intel Core 2 Duo und Core 2 Extreme Modelle unterstützen folgende Befehlserweiterungen: MMX, SSE, SSE2, SSE3, SSE4, EM64T. HyperThreading wurde abgeschafft, da man nun auf zwei physische Prozessoren zurückgreifen kann. Beim Intel Pentium EE gab es noch insgesamt 4 logische Prozessoren, nämlich zwei physikalische Prozessoren, welche jeweils zwei logische Prozessoren (HyperThreading) mit sich brachten. Dies hat Intel nun abgeschafft.

Prozessormodelle

Technischer Überblick

 

• Hersteller: Intel
• Modell: Core 2 Duo, Core 2 Extreme
• Erschienen: Sommer 2006
• Taktraten: ab 1833 MHz
• CPU-Kern: Allendale, Conroe, Conroe XE
• FSB: 1066 MHz QuadPumped (4x 266 MHz FSB)
• Sockel: 775
• Technologie: 0,065µm
• L2-Cache: 2 MB (Allendale), 4 MB (Conroe, Conroe XE)
• Befehlserweiterung: MMX, SSE, SSE2, SSE3, SSE4, EM64T.
• Transistoren: 167 Mio. (Allendale), 291 Mio. (Conroe, Conroe XE)
• DIE: 115mm2 (Allendale), 143mm2 (Conroe, Conroe XE)
• Architektur: Core

 

Benchmarks

In Call Of Duty 2, einem 2D-Action-Shooter, treten die neuen Intel Core 2 Extreme und Core 2 Duo Modelle gegen den Pentium D, Pentium Extreme Edition, Athlon 64 X2 und Athlon FX an. Trotz deutlich niedriger Taktraten können sich beide Core 2-Modelle deutlich vom Rest des Feldes absetzen. Erstaunliche Leistungssteigerung...

Auch in Sachen Video-Bearbeitung sind die Core 2 Extreme und Core 2 Duo-Modelle unschlagbar. Gerade einmal 3:20 Minuten braucht der Intel Core 2 Extreme X6800, um ein 5 Minuten VOB-File einer DVD umzuwandeln. Selbst der Pentium EE 955 mit 3733 MHz braucht wesentlich länger!

Der synthetische Benchmark SiSoft Sandra 2007 zeigt die Vormachtstellung der Intel Core 2 Prozessoren. Die Leistungsfähigkeit ist einfach beeindruckend. Da kann sich AMD warm anziehen...

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