Quad-Cores für 4-Socket-Server: Intels Xeon 7300 "Tigerton"

Marktstart für den Konkurrenten für AMDs Barcelona. Intel hat Wort gehalten: Wenige Tage bevor AMD mit seinem neuen Opteron "Barcelona" punkten kann, legt Intel mit neuen Quad-Cores für Multiprozessor-Umgebungen die Messlatte noch etwas höher. Die Serie "Xeon 7300" beansprucht den Weltrekord bei einigen Standard-Benchmarks für x86-Server mit vier Prozessorsockeln. Dafür waren jedoch einige Klimmzüge nötig.

6. September 2007 um 07:41 Uhr / Nico Ernst

Der Prozessor der neuen Vier-Sockel-Plattform war schon seit über einem Jahr unter dem Namen "Tigerton" in Intels Roadmaps zu finden, und wie beim Prozessor-Riesen üblich, trägt auch die gesamte Plattform (Caneland) einen Codenamen, ebenso wie der Chipsatz (Clarksboro). Diese Unterscheidung ist diesmal aber deutlich angebrachter als bisher, steckt doch der Hauptteil der Innovation in Clarksboro, der bis auf weiteres von Intel nur "7300 Chipset" genannt wird. Überhaupt hat der weltgrößte Halbleiter-Hersteller selten eine neue Plattform so spärlich dokumentiert wie bei der Vorstellung der 4-Sockel-Xeons auf Basis der Core-Architektur.

Bisher waren derartige Maschinen mit Intel-Prozessoren nur mit der stark überholten Netburst-Architektur zu haben, die Quad-Core-Xeons der Serie 5300 mit Core-Architektur können nur als Pärchen agieren. Vor etwas über einem Jahr hatte Intel mit dem "Tulsa" genannten Kern als Serie 7100 die letzten "Xeon MP" vorgestellt, die auch im Quartett rechnen können – aber nur mit zwei Kernen pro Sockel. Für Leistungssteigerungen waren damals noch bis zu 16 MByte L3-Cache und 3,4 GHz nötig. Dank Core sind derart teuer zu produzierende Chips nun nicht mehr nötig, für laut Intel-Benchmarks mindestens 50 Prozent mehr Leistung von Xeon 7100 gegenüber Xeon 7300 reichen 2,93 GHz und 8 MByte L2-Cache.

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Dass Intel sich nun den L3 Cache sparen kann, liegt zum einen am Shared-Cache der Core-Architektur. Zum anderen sitzt im 7300-Chipsatz "Clarksboro" ein so genannter "Snoop Filter" von 64 MByte Größe. Er überwacht die Speicherzugriffe der einzelnen Cores und stellt Cache-Kohärenz her. Erzrivale AMD kann das über die direkten HyperTransport-Verbindungen der Opterons untereinander eleganter lösen. Wie der Schnüffel-Filter genau funktioniert, hat Intel noch nicht erklärt. Aus den dürren Datenblättern ist bisher nur bekannt, dass er Tabellen über die Cache-Belegung enthält und daraus errechnet, welche Cache-Lines gültig sind und welche neu gefüllt werden müssen. In einem voll ausgebauten Tigerton-System stehen dafür jedem Prozessor-Kern jedoch 4 MByte Snoop-Filter zur Verfügung – mithin die doppelte Menge des L2-Caches pro Kern, auch wenn der L2 dynamisch aufgeteilt werden kann. Ob Intel nur einen L3-Cache umbenannt hat, ist somit noch nicht abschließend geklärt.

Um den Flaschenhals der Speicherzugriffe noch mehr zu weiten, hat Intel zudem jedem Sockel einen eigenen Frontside-Bus zum Chipsatz spendiert – den sich aber jeweils bis zu vier Kerne statt zwei bei Tulsa teilen müssen. Um das etwas zu kaschieren, wurde noch der effektive FSB-Takt von 800 auf 1.066 MHz angehoben. Bei Zwei-Sockel-Plattformen von Intel sind jedoch schon 1.333 MHz machbar. Für wirklich üppig ausgestattete Server wurde aber die Zahl der Speicherkanäle pro System von zwei auf vier verdoppelt. Insgesamt finden so mit den bisher lieferbaren Modulen bis zu 128 GByte aus FB-DIMMs Platz in einem System.

Xeon / Kerne	Takt (GHz)	TDP (Watt)	L2-Cache (MByte)	Preis (US-Dollar)
X7350 / 4	2,93	130	8	2.301$
E7340 / 4	2,40	80	8	1.980$
E7330 / 4	2,40	80	6	1.391$
E7320 / 4	2,13	80	4	1.177$
E7310 / 4	1,60	80	4	856$
E7220 / 2	2,93	80	8	1.177$
E7210 / 2	2,40	80	8	856$
L7345 / 4	1,86	50	8	2.301$

Dass der Clarksboro-Chipsatz so deutlich aufgewertet wurde, liegt an der geplanten Langlebigkeit der Plattform. Auch die nächste Xeon-MP-Generation mit Penryn-Kernen in 45 Nanometern Strukturbreite, Codename "Dunnington", soll Platz darin finden. Erst danach, und laut Intels bisherigen Plänen im Jahr 2009, wird der FSB mit der Nehalem-Architektur abgeschafft. Der Nachfolger des Frontside-Bus ist das nun " Quickpath " und früher "Common System Interface (CSI)" genannte Verfahren, das ganz ähnlich wie bei AMD die Prozessoren direkt miteinander verbindet.

Da Intel die Caneland-Plattform samt Tigerton kurz vor dem für den 10. September geplanten Marktstart von AMDs Opterons mit "Barcelona"-Kern vorstellt, rechnet sich der Marktführer offenbar gute Chancen aus, auch die neue Architektur des Rivalen schlagen zu können. Bisher existieren jedoch nur Vergleiche mit den bisherigen Opterons. Hier setzt Intel mit 184 Punkten im Integer-Anteil der aktuellen Spec-Suite (SPEC_int_rate_base2006) einen neuen Weltrekord für Vier-Sockel-Systeme. Erzielt wurde die inzwischen inflationär gemeldete Bestmarke mit einem IBM-Server der Serie x3850 M2, natürlich mit dem schnellsten Modell von vier Exemplaren des Xeon 7350 bei 2,93 und 64 GByte Speicher. Allein Speicher und Prozessoren kosten dabei grob überschlagen über 15.000,- US-Dollar. Spannender klingt dabei schon der Wert von 3.500 SAP-Anwendern, die HP auf einer Blade der Server-Serie BL680c G5 mit 4 Xeon 7340 bei je 2,4 GHz simuliert hat. Dies stellt einen neuen Rekord für die Dichte der Rechenleistung auf einer Server-Klinge dar.

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Überhaupt geht es Intel mit dem Tigerton nicht nur um die pure Rechenleistung, der Ausbau der Marktpräsenz steht im Vordergrund – mit der Option auf sockelkompatible Penryn-Kerne umzurüsten umso mehr. Bereits seit Juni 2007 will Intel die Chips an die Server-Hersteller ausliefern , rund 50 Firmen sollen ihrem Lieferanten zufolge entsprechende System vorstellen wollen. Neben den bisherigen Verdächtigen wie Dell, HP, Fujitsu-Siemens und IBM nun auch Sun.