Sparsamer X99-Chipsatz und DDR4-Speicher

Traditionell gelten die X-Chipsätze für Intels Highend-Plattformen als Stromverschwender - das hat sich mit dem X99 endlich geändert. Zwar gibt Intel gegenüber dem Vorgänger X79 - ein X89 erschien nie - nur eine Senkung der TDP von 7,8 auf 7 Watt an. Die Strukturbreite wurde aber von 65 auf 32 Nanometer verkleinert, sodass der TDP-Wert wohl nur symbolisch ist, damit die Mainboardhersteller nicht viel zu kleine Kühler verbauen. Da kaum noch Zusatzchips nötig sind, kann die gesamte Plattform viel weniger Energie als bei Sandy Bridge-E und Ivy Bridge-E aufnehmen.

So gibt es nun endlich auch in der Extreme-Serie native Unterstützung für USB 3.0, und zwar gleich für sechs Ports. Wenn mehr Anschlüsse wie beim Asus Rampage V vorhanden sind, arbeiten weiterhin andere USB-Controller auf dem Mainboard - wer sie nicht braucht, kann sie im UEFI abschalten. Zusätzlich gibt es durch den Chipsatz auch bis zu acht USB-2.0-Ports.

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Mehr Schnittstellen, aber gleich viele PCIe-Lanes (Folien: Intel)

Mit zehn Sata-Anschlüssen mit 6 GBit/s stellt der X99 auch so viele Schnittstellen für Massenspeicher zur Verfügung, dass sich damit größere Desktop-RAIDs realisieren lassen. Für Selbstbau-Server sind aber zusätzliche Ethernet-Schnittstellen nötig, nur einen Gigabit-Port kann der Chipsatz direkt anbinden. M.2-Slots sieht Intel nicht direkt vor, sie können aber über die PCIe-Lanes des Prozessors zur Verfügung gestellt werden.

Sparsamkeit ist auch beim neuen Speichertyp DDR4 angesagt. Statt minimal 1,35 Volt bei DDR3 sind DDR4-DIMMs von Anfang an auf 1,2 Volt ausgelegt. Die Speicherchips mit ihren immer kleineren Strukturen von derzeit unter 30 Nanometern machen das eigentlich schon länger mit, nur waren die Adressierungsverfahren und die Busprotokolle für das inzwischen 15 Jahre alte Prinzip von DDR-Speichern kaum geeignet.

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Die Kontakte bei DDR4-Modulen stehen in der Mitte etwas heraus. (Foto: Nico Ernst)

Folglich arbeitete das Normierungsgremium JEDEC schon seit über drei Jahren daran, die Organisation der DRAMs und der physikalischen Busse möglichst gleich zu lassen und die Übertragung dennoch schneller zu machen. Alles andere hätte völlige Neukonstruktionen von Speichercontrollern und Mainboards bedeutet. Geeinigt hat man sich schließlich auf neue Protokolle, die Gruppierung in internen Bänken - nicht zu verwechseln mit den üblichen Banks - und mehr parallele Zugriffe durch ein erweitertes Prefetching. Damit die Signalqualität erhalten bleibt, kann der Bus dynamisch invertiert werden.

All das geht mit heutigen Speicherchips zu Lasten der Latenz. Die günstigsten der im Vergleich zu DDR3 ohnehin noch teuren DDR4-Module haben ein CAS-Latency von 17, ein Wert, den auch billigste DDR3-Speicher leicht unterbieten. Ausgeglichen wird das durch einen höheren Takt. Wo effektiv 2.133 MHz bei DDR3 schon zu den besseren Übertakter-Modulen zählen, ist das bei DDR4 die Einstiegsfrequenz - zumindest bei den bisher verfügbaren Modulen.

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DDR4-Module gibt es von allen großen Marken. (Folien: Intel)

Allerdings ist DDR4-2133 auch der höchste Wert, den die JEDEC spezifiziert hat, es gibt aber auch schon Module mit 2.800 MHz, und 3.000 MHz sind angekündigt, aber noch kaum verfügbar. Damit die Mainboards die richtigen Timings einstellen, hat Intel sein Extreme Memory Profile (XMP) in Version 2.0 neu aufgelegt - ein Sprung von der bisherigen Version 1.3, die für DDR3 weiterhin gültig ist.

Für den bisherigen Speicher gibt es zwar schon länger auch Module mit effektiv 3.000 MHz und mehr, sodass der Vorteil von DDR4 sich erst langfristig zeigen muss. Er liegt, weil durch Server-Technik getrieben, vor allem in mehr Speicher bei nicht überproportional steigender Leistungsaufnahme. Das zeigte sich schon auf der Computex 2014, als Mainboardhersteller 128 GByte für Haswell-E empfahlen - Intel sieht nur 64 GByte vor.

Äußerlich unterscheiden sich die die neuen Module durch 288 statt 240 Kontakte, dabei sind sie an der Kontaktseite unverändert 134 Millimeter breit. Damit die höhere Dichte der Anschlüsse sicher in den Slot findet, stehen die mittleren Kontakte bei DDR4-Modulen etwas hervor, was mehr Aufwand bei der Fertigung der Platinen bedeutet. Mechanisch passen durch eine verschobene Einkerbung DDR3-Module nicht in DDR4-Slots und umgekehrt. Irrtümliches Einstecken ins falsche Board ist so ausgeschlossen.