Besonders im Server-/Workstation-Umfeld dauert die Entwicklung und Validierung oft sehr lange. Schließlich sollen die Systeme bei der Markteinführung stabil und sicher laufen. Die Industrie benötigt von AMD und Intel deshalb möglichst frühzeitig detaillierte Informationen über geplante neue Prozessoren.
Diese Informationen gelangen oft zu tecCHANNEL - aber nicht offiziell von den CPU-Herstellern. Spekulationen über Taktfrequenzen und Features weichen damit den Fakten. So spendiert Intel dem IA-64-Prozessor Itanium 2 ungewöhnlich große Caches - das macht die CPUs teuer. Und ab 2005 arbeiten zwei Cores auf den Itaniums.
Bei den IA-32-Prozessoren aus Intels Xeon-Serien steht in einigen Jahren ebenfalls der Wechsel zum Dual-Core an. Vorher wird aber noch erheblich an den Taktfrequenzen und Caches gedreht. Den Takt erhöht AMD auch beim Opteron, Strom sparende Versionen hat der Hersteller für 2004 ebenfalls auf der Agenda. Wir weisen darauf hin, dass Informationen aus inoffiziellen Roadmaps erfahrungsgemäß mit Vorsicht zu genießen sind. Schon öfter haben CPU-Hersteller noch kurz vor dem Launch an der Taktfrequenz gedreht oder den Start verschoben. Jüngstes Beispiel für Überraschungen war der auf dem IDF vorgestellte Pentium 4 Extreme Edition. Unsere Informationen aus verschiedenen Quellen bestätigen allerdings die Plausibilität der aktuellen Hersteller-Roadmaps.
Opteron "Athens, Troy & Venus"
AMD bietet die Opteron-Prozessoren in den Serien 100, 200 und 800 an. Als Modell 148, 248 und 848 arbeiten die Opterons mit einer maximalen Taktfrequenz von 2,2 GHz.
In der zweiten Jahreshälfte 2004 will AMD seine SOI-Fertigung auf 90 nm umstellen. Dann sollen die Opteron-Nachfolger mit Codenamen Venus (100er Serie), Troy (200er Serie) und Athens (800er Serie) debütieren. Von radikalen Änderungen am Core sieht AMD bei den neuen Modellen ab. Der L2-Cache bleibt bei den 1024 KByte der aktuellen Opteron-Prozessoren. Neu bei Venus, Troy und Athens soll dagegen die Unterstützung von DDR2-SDRAM sein. AMD plant ebenfalls in der zweiten Jahreshälfte 2004 die Einführung von Opteron-Prozessoren, die als Low-Power-Versionen weniger Energie brauchen. Diese CPUs sollen etwa in Blade-Servern und im Storage-Bereich zum Einsatz kommen. Geplant sind jeweils zwei Energiesparmodelle quer durch die Opteron-Serien 100, 200 und 800. Den angestrebten TDP gibt AMD mit 55 und 30 Watt an. Zum Vergleich: Die derzeit auf dem Markt befindlichen Opteron-CPUs verbrauchen zwischen 85 und 90 Watt. Laut AMD könnte die geringere Wärmeabgabe der neuen CPUs auch ein Kriterium für große Server-Farmen sein, bei denen die Kühlung der Server-Räume immense Kosten verursache.
Xeon DP "Nocona &Jayhawk"
Durch den Schritt in dieses Marktsegment zieht AMD mit Intel gleich. Der Rivale hatte am 8. September 2003 den Low-Voltage-Itanium 2 (Deerfield) mit 1 GHz Taktfrequenz und 1,5 MByte L3-Cache vorgestellt. Der Deerfield benötigt mit 62 Watt im Vergleich zum Itanium 2 mit Madison-Core ebenfalls nur halb so viel Energie.
Für die zweite Jahreshälfte 2005 steht mit Denmark, Italy und Egypt eine erneute Ablösung der Opteron-Serien 100, 200 und 800 an. Diese Prozessoren will AMD weiterhin mit 90 nm Strukturbreite herstellen. Welche neuen Features die Modelle erhalten, ist noch nicht bekannt. Allerdings könnte es sich dabei schon um einen Dual-Core handeln. Entsprechende Hinweise auf eine Dual-Core-Unterstützung fanden sich bereits in den ersten Datenblättern der AMD64-Architektur (Webcode: p1022). Der Xeon DP für Single- und Dual-Prozessorsysteme basiert aktuell auf dem Prestonia-Core, der im Prinzip dem Northwood-Core des Pentium 4 entspricht. Die schnellste Xeon-Variante arbeitet mit 3,20 GHz und verwendet einen 533 MHz schnellen FSB. Wie der Pentium 4 beherrschen die Xeons Hyper-Threading (Webcode: p840) und werden durch einen 512 KByte großen L2-Cache unterstützt. Ab dem Xeon mit 3,06 GHz Taktfrequenz verfügt die CPU über einen 1 MByte großen L3-Cache. Noch im ersten Quartal 2004 stellt Intel einen Xeon 3,20 GHz mit einem 2 MByte großen L3-Cache vor. Damit entspricht diese CPU im Prinzip dem Pentium 4 Extreme Edition. Beim Xeon bleibt der FSB allerdings auf 533 MHz beschränkt.
Im zweiten Quartal 2004 kommt der mit dem Codenamen Nocona versehene Nachfolger der Xeon DPs auf den Markt. Der Nocona basiert auf dem Prescott-Core (Webcode: a1124). Die Taktfrequenz des in 90-nm-Technologie gefertigten Nocona beträgt zum Debüt 2,80, 3,00, 3,20, 3,40 sowie 3,60 GHz. Den FSB erhöht Intel auf 800 MHz - ursprünglich sollte er auf 533 MHz verharren. Dem Nocona stellt Intel mit dem E7501-Nachfolger "Lindenhurst" gleich den passenden Server-Chipsatz zur Seite. Lindenhurst basiert auf In-tels Grantsdale-Chipsatz (http://www.tecchannel.de/hardware/1179/3.html)) für die Prescott-Prozessoren. Die Highlights des Chipsatzes sind die Unterstützung von DDR2-Speicher (Webcode: a1147) sowie PCI Express (Webcode: p1003). Für Workstations offeriert Hersteller Intel zusätzlich den E7505-Nachfolger "Tumwater" mit PCI-Express-Grafikkarten-Interface.
Im dritten Quartal 2004 erhöht Intel die Taktfrequenz des Nocona auf 3,80 GHz. Ebenfalls für diesen Zeitraum vorgesehen ist eine Low-Voltage-Variante des Nocona mit 2,80 GHz Taktfrequenz. Im ersten Quartal 2005 soll dann der Nocona-Nachfolger mit dem Codenamen Jayhawk erscheinen. Hierbei handelt es sich um eine neue Prozessorgeneration - bei den Desktop-CPUs heißt das Pendant Teja. Jayhawk arbeitet mit einem FSB800 und wird im 90-nm-Prozess gefertigt. Den L2-Cache dimensioniert Intel auf großzügige 2 MByte. Weitere Details sind zum Jayhawk noch nicht bekannt.
Geht man nur nach der Taktfrequenz, hinken die Xeon MPs immer um einiges hinter den Xeon-DP-Modellen her. Entscheidender als der Takt ist bei SMP-Systemen aber der Speicherzugriff. Um hier den Flaschenhals zu erweitern, hat Intel dem Gallatin-Core der Xeon MPs neben dem 8-KByte-L1- und 512-KByte-L2-Cache noch einen 2 MB großen L3-Cache spendiert.
Xeon MP "Potomac"
Die aktuell schnellste Xeon-MP-Variante läuft mit 2,80 GHz Taktfrequenz. Der FSB arbeitet weiterhin mit 400 MHz. Bewegung in der Roadmap gibt es wieder im ersten Quartal 2004: Intel bietet den Xeon MP mit einem 4 MByte großen L3-Cache an. Die Taktfrequenz des Prozessors beträgt dann 3,00 GHz. Gefertigt werden die Xeon MPs mit dem Gallatin-4M-Core weiterhin im 0,13-µm-Prozess. Ebenfalls neu im ersten Quartal sind die Varianten 2,20 und 2,70 GHz mit 2 MByte L3-Cache.
Da die Mühlen im Server-Bereich langsamer mahlen und Kontinuität wichtig ist, gibt es für die großen IA-32-Server erst im ersten Quartal 2005 eine neue Plattform. Dann erscheint der Potomac zusammen mit dem Chipsatz Twin Castle für vier CPUs. Hinter Potomac verbirgt sich im Prinzip der Prescott-Core (Webcode: a1124), erweitert um die SMP-Fähigkeit und einen L3-Cache. Die Fertigung von Potomac erfolgt im 90-nm-Prozess. Wie der Lindenhurst-Chipsatz für Xeon DPs unterstützt Twin Castle DDR2-Speicher und PCI Express.
Xeon MP "Tulsa"
Paul Otellini, Corporation President und COO bei Intel, gab während der Eröffnungs-Keynote zum Intel Developer Forum Fall 2003 erstmals Details zu den Plänen künftiger Xeon-Prozessoren bekannt. Beim mit Codenamen Tulsa versehenen Prozessor handelt es sich um einen Xeon MP mit Dual-Core. Durch die zusätzliche Hyper-Threading-Technologie wird Tulsa vom System als vier Prozessoren erkannt.
Beim Tulsa handelt es sich demnach um den Potomac-Nachfolger. Die Dual-Core-CPU soll laut Otellini im Zeitraum 2005 oder 2006 auf den Markt kommen.
Itanium 2 "Fanwood & Madison 9M"
Die aktuellen Itanium 2 mit Madison-Core stellte Intel im Juni 2003 vor. Die IA-64-Prozessoren arbeiten mit 1,3, 1,4 und 1,5 GHz Taktfrequenz und verfügen über L3-Caches von 3, 4 und 6 MByte. Im September 2003 gesellte sich eine Variante mit 1,4 GHz und 1,5 MByte L3-Cache hinzu. Zusätzlich debütierte in diesem Zeitraum eine Low-Power-Variante mit dem Codenamen Deerfield. Der für Dual-Processing ausgelegte LV-Itanium 2 mit 1,0 GHz Taktfrequenz und 1,5 MByte L3-Cache besitzt eine TDP von nur 62 Watt. Damit liegt er deutlich unterhalb der plattformstabilen 130 Watt der restlichen Itanium-2-Familie.
Neuigkeiten gibt es auf der Itanium-Roadmap erst wieder im dritten Quartal 2004: Der mit dem Codenamen Madison 9M versehene Itanium 2 für Enterprise-Server darf dann auf einen 9 MByte großen L3-Cache zugreifen. Die Transistorzahl übersteigt beim Madison 9M bereits 500 Millionen Stück. Ebenfalls gesteigert wird die Taktfrequenz: Mehr als 1,5 GHz sind im Gespräch.
Den Fertigungsprozess belässt Intel auf der Strukturbreite von 0,13 ?m. Trotz unveränderter Core-Spannung von 1,3 V soll sich der Madison 9M weiterhin mit 130 Watt Verlustleistung begnügen. Hier bedarf es wohl einiger Kunstgriffe im Schaltungsdesign und eines ausgeklügelten Power-Managements. Intel will beim Madison 9M weiterhin die thermische, elektrische und mechanische Kompatibilität zu vorhandenen Itanium-2-Systemen garantieren.
Die für Dual-Processing ausgelegten Itanium 2 mit 1,4 GHz Taktfrequenz und 1,5 MByte L3-Cache erhalten mit dem Fanwood ebenfalls im dritten Quartal 2004 eine Auffrischung. Der Fanwood basiert auf dem Madison 9M und verharrt weiterhin auf dem 400-MHz-Prozessorbus. Die Taktfrequenz von Fanwood soll über 1,5 GHz liegen. Im vierten Quartal 2004 will Intel den Fanwood alternativ mit einem FSB533 anbieten. Auch für den Deerfield plant Intel im dritten Quartal 2004 einen "refresh". Der für Dual-Processing ausgelegte LV-Itanium 2 basiert dann ebenfalls auf dem Fanwood-Core. Über den LV-Fanwood ist bislang nur bekannt, dass die Taktfrequenz über 1,0 GHz liegen und der FSB mit 400 MHz arbeiten soll.
Itanium 2 "Montecito"
Im Jahr 2005 will Intel mit dem Montecito die nächste IA64-Prozessorgeneration vorstellen. Bei Montecito handelt es sich um den Nachfolger des Madison 9M. Der weiterhin zum Itanium 2 kompatible Prozessor enthält als Highlight zwei unabhängige Cores, vereint auf einem Siliziumplättchen.
Beim Montecito besitzen beide Cores ihren eigenen L3-Cache. Von einem Unified-L3-Cache hat Intel abgesehen, weil die Latenzzeit beim Zugriff zu hoch wäre. Jeder Core entspricht beim Montecito einem Madison 9M. Allerdings will Intel den Cores nochmals einen größeren L3-Cache spendieren. Damit verfügt der Itanium 2 im Jahr 2005 über insgesamt mindestens 18 MByte L3-Cache - im Gespräch sind 24 MByte. Die Fertigung des Montecito soll in einem 90-nm-Prozess erfolgen. Montecito wird Intels erster Prozessor mit über 1000 Millionen Transistoren sein.
Ein Arbiter schaltet die beiden Cores des Montecito auf ein gemeinsames Bus-Interface. Intel verwendet beim Montecito somit wieder den Itanium-2-Sockel PAC611. Ebenfalls mit Montecito debütiert Hyper-Threading (Webcode: p840) bei den IA64-CPUs. Der Prozessor würde sich dann nach außen wie ein 4-Wege-System präsentieren. Ein für Dual-Processing - zwei physikalische CPUs - ausgelegter Montecito steht 2005 ebenfalls auf Intels Roadmap. Dieser Prozessor ist somit der Nachfolger des Fanwood und besitzt den Codenamen Millington. Auch ein Low-Voltage-Millington soll 2005 debütieren.
Während der Eröffnungs-Keynote zum Intel Developer Forum Fall 2003 in San Jose stellte Intels Corporation President und COO Paul Otellini das Tanglewood-Projekt vor. Der IA-64-Prozessor der Itanium-Serie arbeitet mit einem Multi-Core-Die. Die CPU soll laut Otellini die 7fache Performance von aktuellen Itanium-2-CPUs mit Madison-Core aufweisen. Die Entwicklung von Tanglewood (Englisch "tangle": Wirrwarr, verwirrt sein) führt das von Intel übernommene ehemalige Digital Alpha-Prozessor-Design-Team durch.
Wie viele Cores Tanglewood auf einem Die vereint, gab Otellini noch nicht bekannt. Von mindestens vier Cores ist dabei auf jeden Fall auszugehen. Bei späteren Versionen von Tanglewood munkelt man von bis zu 16 Cores auf einem Siliziumplättchen.
Itanium 2 "Tanglewood"
Auf dem "Microprocessor Forum 2002" gab Intel erstmals Pläne über Itanium-Prozessoren mit mehreren Cores bekannt. Damals verkündete Intel-Fellow John Crawford Aussichten auf Itanium-CPUs mit vier Cores auf einem Die. Crawford nannte 2007 als Zeitpunkt für die Markteinführung eines entsprechenden Produkts. Der Multi-Core-Itanium ist zusätzlich mit Intels Hyper-Threading-Technologie ausgestattet.
Vom Codenamen Tanglewood wurde damals aber noch nicht gesprochen. Dass es sich dabei bereits um Tanglewood handelte, ist nach Otellinis Ankündigung jetzt klar: Er nannte für Tanglewood ebenfalls das Jahr 2007 als wahrscheinliches Launch-Datum.
Fazit
Erfreulich ist, dass Intel bei den IA64-Prozessoren der Itanium-Serie den Sockel PAC611 und das Busprotokoll mindestens bis zum Montecito nicht verändert. Das kommt jedoch nicht von ungefähr: Im Umfeld des Itanium werden oft langfristige lösungsbasierte Verträge geschlossen: Der Server-Hersteller garantiert dem Kunden zum Festpreis eine Performance-Steigerung über einige Jahre hinweg.
Ist diese durch ein simples Update der CPU möglich, können die Systeme günstiger angeboten werden und haben somit bessere Marktchancen.
Wie ernst Intel aber AMDs 64-Bit-Prozessor Opteron nimmt, sieht man am Beispiel Deerfield: Zu einem Kampfpreis von 744 US-Dollar (Stand: Dezember 2003) soll 64-Bit-Computing auch mit Intel-Produkten erschwinglich werden. Die ebenfalls mit dem Opteron konkurrierenden 32-bittigen Xeon DP und MP rüstet Intel zudem kräftig auf mit integrierten L3-Caches und deutlichen Taktfrequenzsteigerungen. Intel profitiert natürlich von dem Vorteil, seit Jahren fest im Server-Bereich etabliert zu sein.
Denn wie bereits zitiert, mahlen die Mühlen im Server-Umfeld langsam. Hier scheut man oft den Umstieg auf eine komplett neue Architektur - ein nicht zu unterschätzender Nachteil für AMDs Opteron - und den Intel Itanium.
tecCHANNEL-Compact "Linux-Server Komplettpaket"
tecChannel.de ist die Nummer eins der Online-Fachmedien in Deutschland (IVW 5/03). Auf www.tecChannel.de finden Sie mehr als 1.000 Beiträge und über 12.000 News zu allen Themen der IT. Das kostenlose Online-Programm wird ergänzt durch das noch umfangreichere kostenpflichtige tecCHANNEL-Premium und die tecCHANNEL-Compact-Buchreihe.
Das neue tecCHANNEL-Compact "Linux-Server Komplettpaket" bietet Ihnen beispielsweise alle notwendigen Grundlagen und die Anleitung zum "SuSE Linux Office Server" auf der Buch-CD. Für weniger als 10 Euro erhalten Sie eine bewährte und stabile Serverlösung - auch für Windows-Clients - für Ihr Intranet mit File-/Printserver, Online-Zugang, Firewall-/Spam-Schutz und Ihren Internet-Auftritt. Im Handel kostet das tecCHANNEL-Compact mit CD 9,90 Euro, bei Direktbestellung unter
www.tecchannel.de/shop nur 8,90 Euro.
Glossar
Abkürzungen erklärt
SOI
Silicon on Insulator: SOI-Technologien nutzen eine vergrabene Oxid-Schicht für die vollständige dielektrische Isolation jedes einzelnen Bauelements in einer integrierten Schaltung. Dadurch verringen sich die Leckströme und die parasitären Kapazitäten sinken deutlich.
TDP
Thermal Design Power. Maximale Leistungsaufnahme eines Prozessors unter Volllast. Der TDP-Zustand der CPU wird bei der Entwicklung von Lüftern und Kühlmaßnahmen genutzt. Im normalen Betrieb erreichen Prozessoren den TDP-Wert kaum.
SMP
Symmetrisches Multiprocessing. System, bei dem mehr als ein Prozessor zur Ausführung von Programmen verwendet wird. Eine Komponente des Betriebssystems (Scheduler) ist für die Verteilung der Aufgaben auf die einzelnen Prozessoren zuständig.