Prozessoren: Intels Core-i7-Architektur

Mehr leisten - ohne mehr Leistung zu beanspruchen

20. Januar 2009, 11:02 Uhr | Bernd Reder | Kommentar(e)

Fortsetzung des Artikels von Teil 2

Quick-Path-Interconnect ersetzt den Front-Side-Bus

Traditionelle Verknüpfung von Arbeitsspeicher, I/O-Systemen und CPU: Alle Daten liefern übern einen zentralen Memory-Controller. Dieser entwickelte sich vor allem bei Mehrkernprozessoren zum Flaschenhals.
Traditionelle Verknüpfung von Arbeitsspeicher, I/O-Systemen und CPU: Alle Daten liefern übern einen zentralen Memory-Controller. Dieser entwickelte sich vor allem bei Mehrkernprozessoren zum Flaschenhals.
Bei Quick-Path ist der Speicher-Controller in die CPU integriert. Das erhöht den Durchsatz erheblich.
Bei Quick-Path ist der Speicher-Controller in die CPU integriert. Das erhöht den Durchsatz erheblich.

Mithilfe der Quick-Path-Interconnect-Technik erfolgt eine schnellere Abstimmung der CPUs untereinander. Diese Technologie löst den Front-Side-Bus (FSB) ab. Die Vorteile von Quick-Path-Interconnect: eine schnellere Kommunikation zwischen den CPUs in einem Mehrprozessorsystem und ein besseren Durchsatz bei der Kommunikation, beispielsweise mit Grafikkarte und Arbeitsspeicher.

Neu bei den Core-i7-Prozessoren ist der Speicher-Controller. Er befindet sich nicht mehr außerhalb der CPU auf dem Chipsatz, sondern wurde in den Prozessor verlagert. Dadurch sinkt die Zeit beim Zugriff auf den Speicher.

Der Controller unterstützt DDR3-Speicherbausteine mit 800 MHz, 1066 MHz und einen Gesamtspeicher von 24 GByte. Nach ersten Benchmark-Messungen beschleunigt sich der Zugriff um den Faktor drei.

Virtualisierung ist eine Technik, die in den kommenden Jahren erheblich an Boden gewinnen dürfte. Auch die Hersteller von Prozessoren müssen Virtualisierungsfunktionen in ihren Produkten unterstützen. Mithilfe von Extended-Page-Tables beispielsweise lassen sich die Speicherinhalte von virtuellen Gastsystemen schneller auf die darunter liegenden Speicherbereiche umsetzen, die ein Hypervisor verwaltet, etwa Vmware, Hyper-V oder Xen.

Zudem hat Intel in die Core-i7-Prozessoren eine Reihe von Funktionen (Intel-VT) integriert, die den Einsatz in virtuellen Umgebungen vereinfachen. VT-x hilft dem Hypervisor dabei, den Gastbetriebssystemen »klarzumachen«, direkt auf der Hardware zu laufen, die Prozesse der einzelnen Betriebssysteme jedoch voneinander abzuschotten.

Durch VT-Flex-Priority wird der Zugang der virtuellen Maschinen zu den Task-Priority-Registern optimiert. Die VT-Extended-Page-Tables wiederum verbessern den Zugriff auf die Speicherbereiche.

Eine beschleunigtes Umschalten zwischen den virtuellen Maschinen wird durch die VT-Virtual-Processor-ID erreicht. Eine Technik namens VT-Flex-Migration wiederum erleichtert die Migration virtueller Maschinen. Virtual Machines lassen sich auch dann auf ein anderes System portieren, wenn Quell- und Zielrechner mit unterschiedlichem CPU-Typen verwenden.

Ebenfalls in den Bereich Virtualisierung fällt VT-d (Virtualization Technology for Directed I/O). Die VT-d-Funktionen setzen nicht an der CPU an, sondern am Chipsatz. Sie sorgen für eine bessere Anbindung der virtuellen Maschinen an die Ein- und Ausgabe-Kanäle (I/O-Kanäle). Dies erlaubt beispielsweise den Treibern in den virtuellen Maschinen, direkt auf Hardware-Komponenten wie Grafik- und Netzwerkkarten zuzugreifen.

Die Verbesserungen der Core-i7-Prozessoren sind ein gewaltiger Schritt nach vorn: Durch die Verbindung von vier Kernen, Hyper-Threading, Turbo-Boost und Quick-Path-Interconnect steigt die Verarbeitungsleistung für die Applikationen erheblich.

Die Verlagerung des Speicher-Controllers in die CPU sorgt dabei für einen schnellen Zugriff auf den Arbeitsspeicher. Die erweiterten Funktionen für Virtualisierung wiederum vereinfachen den Einsatz von Virtualisierungstechniken.

Der Autor: Stephan Gillich ist Director HPC and Workstation EMEA - EMEA Enterprise Marketing bei der Intel GmbH.


  1. Mehr leisten - ohne mehr Leistung zu beanspruchen
  2. Tief greifende Designänderungen für mehr Leistung
  3. Quick-Path-Interconnect ersetzt den Front-Side-Bus

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