Intel-Haswell-Mikroarchitektur

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Haswell (Mikroarchitektur)

Haswell-Die im Vergleich mit einer Stecknadel
Haswell-Die im Vergleich mit einer Stecknadel

Hersteller Intel
Herstellungsprozess 22nm
Sockel Sockel 1150
rPGA 947
BGA 1364
BGA 1168
Verkaufsbezeichnung Core i3
Core i5
Core i7
Anzahl der Kerne 2–4 (Desktop)
6+ (Extreme)
8+ (Xeon)
L1 cache 64 KB pro Kern
L2 cache 256 KB pro Kern
L3 cache 2–8 MB (geteilt)
L4 cache N/V oder 128 MB (Iris Pro Modelle)
Vorgänger Sandy Bridge (tock)
Ivy Bridge (tick)
Nachfolger Broadwell (tick)
Skylake (tock)

Haswell ist der Codename für eine Prozessor-Mikroarchitektur des Chipherstellers Intel, welche als Nachfolger der Ivy-Bridge-Architektur für das 2. Quartal 2013 geplant war. Wie Ivy Bridge basiert auch Haswell auf dem 22-nm-Verfahren. Die integrierte GPU kann zudem DirectX 11.1 und OpenGL 4.0 unterstützen. Es werden Mainboards mit Sockel 1150 benötigt. Die neuen Chipsätze lauten auf 80er-Bezeichnungen. Für die Haswell-Prozessoren der zweiten Generation, auch Haswell Refresh genannt, sind Chipsätze der 90er-Reihe vorgesehen.

Offiziell sind die Haswell-Prozessoren am 1. Juni 2013 eingeführt worden, wenige Tage vor Beginn der IT-Messe Computex. Einzelne Händler in China und anderen Teilen Asiens begannen allerdings schon früher mit dem Verkauf von Haswell-Prozessoren und LGA1150-Mainboards.[1]

Der Codename wurden von der Ortschaft Haswell im US-Bundesstaat Colorado hergeleitet.[2]

Design[Bearbeiten]

Haswell wurde besonders auf Energieeffizienz und Leistung optimiert,[3] um die Vorteile der neuen FinFET-Transistoren zu nutzen, die beim Wechsel auf den 22-nm-Fertigungsprozess eingeführt wurden.[4]

Haswell erschien in drei Versionen:[5]

  1. Desktop-Version (Sockel LGA1150): Haswell-DT
  2. Mobile Version (PGA-Sockel): Haswell-MB
  3. BGA-Version:
    • 47 W und 57 W TDP: Haswell-H (für „All-in-one“-Systeme, Mini-ITX-Mainboards und andere Mainboards im kleinen Formfaktor)
    • 13,5 W und 15 W TDP (MCM): Haswell-ULT (für Intels Ultrabook-Plattform)
    • 10 W TDP (SoC): Haswell-ULX (für Tablet-Computer und bestimmte Ultrabook-Implementierungen)

Erläuterungen[Bearbeiten]

  • ULT = Ultra Low Thermal Design Power; ULX = Ultra Low eXtreme TDP.
  • Nur bestimmte BGA-Versionen werden eine GT3 (Intel HD 5000, Intel Iris 5100) oder GT3e (Intel Iris Pro 5200) integrierte Grafikeinheit erhalten. Alle anderen Modelle erhalten die GT2 (Intel HD 4X00) integrierte Grafikeinheit. Weitere Informationen darüber bietet Intel HD Graphics.
  • Da Ultrabooks und Tablets einen geringen Energieverbrauch voraussetzen, werden Haswell-ULT und Haswell-ULX-Prozessoren nur in einer Dual-Core-Variante verfügbar sein. Alle anderen Versionen sind Dual- oder Quad-Core-Modelle.

Leistung[Bearbeiten]

Im Vergleich zu Ivy Bridge hat Haswell ca. 8 % mehr Vektorverarbeitungsleistung und eine bis zu 6 % bessere Single-Thread-Leistung.[6] Außerdem verbraucht Haswell ca. 8 % weniger Strom unter Last als ein vergleichbares Ivy-Bridge-Modell.[6][7][8][9] Darüber hinaus kann eine Verbesserung der sequentiellen CPU-Leistung um 6 % gegenüber Ivy Bridge verzeichnet werden (acht Ausführungsports pro Kern statt nur sechs).[6] Die Hauptoptimierung wurde bei der integrierten Grafikeinheit durchgeführt, hier wurde eine um 20 % gesteigerte Leistung gegenüber dem Vorgänger Intel HD 4000 erzielt (Haswell HD 4600 vs. Ivy Bridge HD 4000).[6]

Intel processor roadmap
Intel-CPU-Core-Projektpläne von der NetBurst bzw. P6 bis Skylake

Schwächen[Bearbeiten]

Zahlreiche Hardwarehersteller beklagten, dass Haswell-Prozessoren unter Volllast zur Überhitzung neigen und bei gleichem Takt heißer werden als die Vorgänger-Prozessoren.[10][11]

Ursächlich hierfür ist ein von Intel verändertes Produktionsverfahren, nach dem der Raum zwischen dem Die bzw. dem ungehäusten Prozessor und dem Heatspreader mit einer Wärmeleitpaste aufgefüllt wird. In der vorherigen Prozessorgeneration wurde dieser Bereich teilweise noch fest verlötet.[12]

Durch diese kleine Änderung wird das Übertakten des Prozessors erheblich erschwert.

Mittel gegen die Überhitzung[Bearbeiten]

Um die Haswell-Prozessoren auf deutlich geringere Temperaturen zu bringen, kann man den Heatspreader entfernen, umgangssprachlich auch „die CPU köpfen“. Im englischen Raum steht hierfür der Begriff „delidding“.

Danach wird der Heatspreader von der Intel-Wärmeleitpaste befreit, geschliffen und poliert. Danach wird eine neue „Flüssigmetallpaste“ zwischen dem Die und dem Heatspreader wie auch zwischen dem Heatspreader und dem Kühler eingesetzt. Durch diese Maßnahme sinkt die Temperatur der CPU um bis zu 20 °C.

Der Hersteller MSI brachte hierfür auch ein spezielles Mainboard für geköpfte Haswell-Prozessoren heraus, das „MSI Z97 Xpower AC mit Delid Die Guard“[13]

Siehe auch[Bearbeiten]

Weblinks[Bearbeiten]

Einzelnachweise[Bearbeiten]

  1. Haswell-Prozessoren in China bereits im Handel erhältlich. Computerbase-News. Abgerufen am 12. Mai 2013.
  2. By Andy Vuong: Intel's newest processor named after small Colorado town of Haswell. In: The Denver Post. Digital First Media, 6. Februar 2013, abgerufen am 17. Juli 2014 (englisch).
  3. Ryan Shrout: IDF 2012: Intel Haswell Architecture Revealed. PC Perspective. Abgerufen am 22. September 2013.
  4. IDF: Intel says Haswell won't use Ivy Bridge transistors- The Inquirer
  5. Intel Haswell and Broadwell Silicon Variants Detailed | techPowerUp
  6. a b c d Gennadiy Shvets: Intel Core i5-3570K vs i5-4670K. 9. Juli 2013. Abgerufen am 23. Juli 2013.
  7. http://www.xbitlabs.com/articles/cpu/display/core-i7-4770k_11.html
  8. http://www.pcpro.co.uk/news/382267/intel-haswell-hotter-and-slower-than-expected
  9. http://www.bit-tech.net/news/hardware/2013/06/06/haswell-heat/
  10. http://www.computerworld.ch/news/hardware/artikel/haswell-wird-zu-warm-63535/
  11. http://www.tweakpc.de/news/28406/haswell-nahezu-unkontrollierbare-hitze-hotspots/
  12. http://www.3dcenter.org/news/core-i7-4770k-gekoepft-geschliffen-poliert-12-grad-temperaturgewinn
  13. http://www.computerbase.de/2014-04/msi-mainboard-mit-schutz-fuer-gekoepfte-haswell-cpus/