Intel Core i7-5960X - Haswell-E und Intel X99 Chipset (2/3)

Technische Details des Intel Core i7-5960X

Gemeinsam mit der Einführung der Haswell-E Prozessoren stellt Intel auch einen komplett neuen Chipsatz in Form des X99 mit Codenamen "Wellsburg" sowie den Sockel LGA 2011-v3 vor. Neuerdings bietet Intel mit dem Core i7-5960X eine CPU an, die nicht dem Server-Segment entlehnt ist und über acht physikalische Kerne verfügt, die dank Hyper-Threading-Technologie 16 logische Kerne ergeben. Der neue Sockel LGA 2011-v3 ist nicht abwärtskompatibel, auch wenn der ähnliche Name des Vorgängers mit Sockel LGA 2011 einen solchen Trugschluss nahe legt. Die bisher erhlätlichen Sandy-Bridge-E und Ivy-Brdige-E Prozessoren können demnach nicht auf Mainboards mit Sockel LGA 2011-v3 verwendet werden. Umgekehrt passen auch die neuen Haswell-E-Prozessoren nicht auf die älteren Mainboards mit Sockel LGA 2011.

Bei der Architektur der Haswell-E-Prozessoren handelt es sich um die gleiche, die auch auch in den aktuellen Haswell- und Haswell-Refresh Prozessoren für den Sockel LGA 1150 von Intel zum Einsatz kommt. Alle Prozessoren der der Haswell-E Generation bauen auf dem 22 nm ertigungsprozess mit Tri-Gate 3D Transistoren auf. Die Performance der Haswell-E Kerne dürfte somit gut mit denen der Haswell-Generation vergleichbar sein.

Die Haswell-E Prozessoren bieten dabei die gleichen ISA Extensions wie die Haswell CPUs für Sockel LGA 1150. Unterstütz werden damit offiziell MMX, SSE, SSE2, SSE3, SSSE3, SSE4.1, SSE4.2, EM64T, VT-x, AES, AVX, AVX2 und FMA3.

Dass sich Intels neue High-End-Prozessoren für Sockel LGA 2011-v3 dennoch teilweise deutlich von den Haswell-Prozessoren für Sockel LGA 1155 absetzen dürften, liegt an der erhöhten Core-Zahl sowie dem überarbeiteten Speichercontroller für DDR4-RAM. Unter einer Die-Oberdläche von 17,6 mm x 20,2 mm schafft es Intel beim Core i7-5960X, ganze 2,6 Milliarden Transistoren zu integrieren. Im Vergleich zum Intel Core i7-4960X mit sechs Kernen wächst die Transitorenanzahl also noch einmal um 740 Millionen an. Zur Vergrößerung des Dies von von 257 mm auf 356 mm trägt azweifelsohne auch der auf bis zu 20 MB angewachsene Shared L3-Cache bei.

Die Vergrößerung des Dies, respektive die Integration von noch mehr Transistoren, wird von Intel allerdings auch mit einer Erhöhung der maximalen Verlustleistung (Thermal Design Power; TDP) erkauft. Die neuen Prozessoren der Haswell-E-Generation sind auf 140 Watt TDP spezifiziert und genehmigen sich damit 10 Watt mehr als die Vorgängergeneration Ivy-Bridge-E für Sockel LGA 2011.

Erstmals wird mit den Haswell-E-Prozessoren auch der neue DDR4-Standard für Arbeitsspeicher genutzt. Durch den überarbeiten Memory-Controller unterstützen alle Prozessoren der Haswell-E-Generation ausschließlich den DDR4-Standard. Offiziell werden dabei Module mit bis zu 8 Gigabyte Speicherkapazität unterstützt, was zu einer maximalen Bestückung von bis zu 64 Gigabyte Arbeitsspeicher auf acht Slots führt. Auf eine Kompatibilität für den DDR3-Standard hat Intel komplett verzichtet. Ebenso bieten die Haswell-E-Prozessoren keine integrierte Grafikeinheit.

Der DDR4-Standard zeichnet sich per Spezifikation auf Intel neuer Plattform durch eine vergleichsweise höhere Geschwindigkeit von 2.133 MHz bei einer Versorgunsspannung von 1,2 Volt aus. Wie bislang beim Sockel LGA 2012 üblich, können die Module des DDR4-Standards wieder im Quad-Channel-Modus betrieben werden. Offiziell unterstützt die Plattform nur DDR4-RAM bis zu 2.133 MHz, mit Übertaktung dürften aber auch DDR4-RAM-Module mit wesentlich höheren Taktraten außerhalb der Intel-Spezifikationen auf der neuen Plattform laufen. Über den Divisor der RAMs ermöglicht Intel allerdings nur den Betrieb von DDR4-Speicher mit 1.333, 1.600 und 2.133 MHz.

Der maximale Basis-Takt des von uns derzeit zu testenden Modells Core-i7 5960X liegt bei 3,0 GHz, mit einem Turbo-Takt von bis zu 3,5 GHz. Alle drei vorgestellten Prozessoren für den Sockel LGA 2011-v3 sind nur als K- oder X-Varianten erhältlich und lassen sich dementsprechend über freie Multiplikatoren übertakten. Der BCLK-Basistakt liegt wie auch bei den Haswell-Modellen für Sockel LGA 1150 bei 100 MHz und kann bei Bedarf manipuliert werden. Auch unterstützen die Haswell-E-Prozessoren die Straps-Funktion mit voreingestellten Multiplikatoren von 1.25, 1.66 und 2.50 für den BCLK, um das Taktmaximum zu erhöhen.

Wie auch bei den aktuellen Mainstream-Prozessoren werden die PCI Express 3.0 Lanes direkt über den Prozessor realisiert. Der X99-Chipsatz bietet wie auch der Z97-Chipsatz nur PCI Express 2.0 Lanes an.

Je nach Modell variiert Intel dabei die Anzahl der zur Verfügung stehenden PCI Express 3.0 Lanes. Die beiden größeren Modelle Core i7-5960X und Core i7-5930K bieten insgesamt 40 PCI-Express-3.0-Lanes, währen der Core i7-5820K nur 28 PCI-Express-3.0-Lanes bereitstellen kann. Die Aufteilung der Lanes kann von den Mainboard-Herstellern recht flexibel ausgestaltet werden. Neben der Aufteilung von 2x16 und 1x8 Lanes können diese auch in 5x8 Lanes gesplittet werden. Dank der massiven Anzahl der PCI-Express-Lanes von Core i7-5960X und Core i7-5830K lassen sich auch ohne Multiplex-Chips bis zu vier Grafikkarten auf allen passenden Mainboards im AMD CrossFireX- oder Nvidia-SLI-Modus betreiben. Über die DMI 2.0x4-Schnittstelle werden die Prozessoren mit dem neun X99-Chipsatz direkt verbunden.

Der Core i7-5820K bietet die Aufteilung der Lanes bei einem 3-Slot-Board mit x16/x8/x4; stehen einem Mainboard vier PCI Express Slots zur Verfügung, dann splitten sich die Lanes mit 8x/8x/8x/x4. Der Support von SLI mit vier Nvidia-Grafikkarten ist dann allerdings nicht mehr gegeben.

Die Taktraten der Prozessoren der neuen Haswell-E-Generation variieren ebenfalls, je nach der Anzahl der aktiven Kerne. Der bei uns im Test befindliche Core i7-5960X taktet standardmäßig mit 3,0 GHz. Werden nur bis zu zwei Kerne belastet, steigt der Maximaltakt per Turbo auf bis zu 3,5 GHz an. Der maximale Turbo-Takt bei Belastung von drei bis acht Kernen liegt dagegen bei 3,3 GHz.

Die beiden neuen Prozessoren mit "K"-Suffix und sechs Kernen takten im direkten Vergleich zum Octocore-Modell etwas schneller. Der Core i7-5930K verfügt über einen Basistakt von 3,5 GHz und einen Turbo-Takt auf bis zu zwei Kernen von 3,7 GHz. Wenn mehr als zwei Kerne aktiv arbeiten, beträgt die maximale Taktrate noch 3,6 GHz. Analog dazu betragt der maximale Basistakt des Core i7-5820K dann 3,3 GHz. Bei der Belastung von bis zu zwei Kernen 3,6 GHz und bei einer Belastung von mehr als zwei Kernen noch 3,4 GHz. Durch diese Abstufung erreicht Intel, dass keine der CPUs mehr als die spezifizierten 140 Watt TDP erzeugt.