Abo
  • Services:
Anzeige
Die Spulen liegen im Substrat.
Die Spulen liegen im Substrat. (Bild: Intel)

Intel-CPU: Haswells Spannungsregler spult durchs Chipgehäuse

Auf der Konferenz ISSCC hat Intel weitere Details zum Design der Haswell-CPUs genannt. Der integrierte Spannungsregler dient nicht nur zum Stromsparen, sondern sorgt auch für mehr Grafikleistung. Ein wichtiges Bauelement dafür, die Spulen, hat Intel in das Substrat verpflanzt.

Anzeige

Wann immer der Designer einer integrierten Schaltung eine Wellenlinie ins Blockdiagramm zeichnen will, dürfte ein ihm zusehender Kollege zumindest ein "Ähm..." äußern. Denn dieses Symbol steht für eine Spule, die neben Widerstand und Kondensator eines der drei passiven Grundelemente der klassischen Elektronik ist. Im Vergleich zu den beiden anderen Bauelementen ist eine Spule aber riesig - erst recht, wenn sie auf dem kleinen Chipgehäuse (Substrat) eines modernen PC-Prozessors verbaut werden soll.

So muss es wohl auch den Intel-Entwicklern gegangen sein, die nun auf der International Solid State Circuits Conference (ISSCC) einige Spezialitäten des Haswell-Designs vorgestellt haben. Die Aufgabe war unter anderem, einen voll auf dem Chipgehäuse integrierbaren Spannungsregler (FIVR) zu konstruieren. Dies ist in der Architektur der Plattform eine der größten Änderungen bei Haswell.

  • Intels FIVR für Haswell
  • Intels FIVR für Haswell
  • Intels FIVR für Haswell
  • Intels FIVR für Haswell
  • Leistungstransistoren (FET) und Spulen liegen im Chipgehäuse. (Bilder: Intel)
  • Der FIVR erlaubt mehr Grafikleistung. (Bilder: Intel)
Leistungstransistoren (FET) und Spulen liegen im Chipgehäuse. (Bilder: Intel)

Statt der bis zu 13 externen Spannungsregler - dabei sind die einzelnen Rails mitgezählt - sollte es bei Haswell außerhalb der CPU nur noch zwei geben. Im Inneren des Prozessors sollten die nach Intels bisherigen Veröffentlichungen mindestens fünf verschiedenen Spannungen direkt erzeugt werden.

Dazu sind mehrere Ketten von passiven Bauelementen nötig, vor allem die platzraubenden Spulen. Im Substrat eines Chipgehäuses, den typischen grünen Plastikträgern, sind aber ohnehin schon mehrere Schichten wie bei anderen Platinen auch vorhanden. Also hat Intel die Verbindungen zwischen diesen Schichten, die sogenannten Traces aus Metall, als Spulen zweckentfremdet. Dafür ist bei den Bereichen, die nicht von Kontakten des Chips belegt sind, reichlich Raum vorhanden.

Da man mit dem Tieferlegen von Schaltungsteilen schon angefangen hatte, wurden auch noch die Kondensatoren, die bei zwei großen, voneinander isolierten Flächen besonders effizient sind, ins Substrat versenkt. In seinen Diagrammen nennt Intel die Spulen übrigens teilweise "Air Core Inductors" oder ACI, weil sie keinen Kern besitzen. Luft ist aber im Haswell-Substrat auch nicht vorhanden, der Begriff des ACI ist jedoch verbreitet.

Dieser ganze Aufwand, der auch die Herstellung des sonst recht simplen Chipgehäuses verteuert, dient nicht nur dem Stromsparen - auch wenn das ein Ziel war. So ist der integrierte Spannungsregler schon bei einer Stromstärke von nur etwas mehr als einem Ampere zu 90 Prozent effizient, ein Design mit vier Phasen erreicht das erst bei 4 Ampere. Wichtiger war der FIVR für die Leistung der integrierten Grafikkerne, die sich wie beim Schritt zum Vorgänger, Ivy Bridge, bei Haswell wieder deutlich erhöhen sollte.

  • Intels FIVR für Haswell
  • Intels FIVR für Haswell
  • Intels FIVR für Haswell
  • Intels FIVR für Haswell
  • Leistungstransistoren (FET) und Spulen liegen im Chipgehäuse. (Bilder: Intel)
  • Der FIVR erlaubt mehr Grafikleistung. (Bilder: Intel)
Der FIVR erlaubt mehr Grafikleistung. (Bilder: Intel)

Das erreichte Intel nicht nur durch mehr Rechenwerke, sondern auch durch einen höheren Takt der integrierten GPU, was in der Regel auch eine höhere Spannung voraussetzt. Da sich die Leistungsaufnahme der GPU aber nicht drastisch steigern sollte, war eine flachere Kurve für das Verhältnis von Takt und Leistungsaufnahme nötig. Auch das wurde durch den integrierten Spannungsregler erreicht. Damit dieser FIVR funktioniert, kamen auch noch andere Kniffe wie ein Frequenzsynthesizer zum Einsatz, insgesamt stellt der FIVR für Haswell 16 Phasen zur Verfügung.


eye home zur Startseite
Poison Nuke 11. Feb 2014

nö, haben sie nicht: http://www.firegoon.com/u/fe5mny.jpg Die Frage ist halt, würde es...

dabbes 11. Feb 2014

Ist ja auch irgendwo verständlich, immerhin hat intel ein gutes Produkt mit gutem...

geeky 10. Feb 2014

http://www.joretronik.de/Web_NT_Buch/Kap6/Kapitel6.html Einfach irgendwelche Spulen kann...

Märchenfee 10. Feb 2014

Erinnert an Postings, insbesondere mit Ähm verunstalterweise und Halbgarzitaten.



Anzeige

Stellenmarkt
  1. Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg, Erlangen
  2. über Ratbacher GmbH, Raum Oldenburg
  3. über Ratbacher GmbH, Raum Bielefeld
  4. Daimler AG, Stuttgart


Anzeige
Hardware-Angebote
  1. (täglich neue Deals)

Folgen Sie uns
       


  1. Nintendo Switch eingeschaltet

    Zerstückelte Konsole und gigantisches Handheld

  2. Trappist-1

    Der Zwerg und die sieben Planeten

  3. Botnetz

    Wie Mirai Windows als Sprungbrett nutzt

  4. Server

    IBM stellt Komplettsystem für kleine Unternehmen vor

  5. Einspeisegebühr

    Netzbetreiber darf nicht nur einzelne Sender abkassieren

  6. Ultra-HD mit Dolby Vision

    Erst Harry Potter, dann die Abspielgeräte

  7. Perspective

    Google hilft, Forentrolle zu erkennen

  8. Microsoft und Gemalto

    Windows 10 bekommt native eSIM-Unterstützung

  9. Mobilfunk

    Telefónica verschlechtert Prepaid-Tarife

  10. Amazon Echo und Echo Dot im Test

    Alexa, so wird das nichts!



Haben wir etwas übersehen?

E-Mail an news@golem.de


Anzeige
XPS 13 (9360) im Test: Wieder ein tolles Ultrabook von Dell
XPS 13 (9360) im Test
Wieder ein tolles Ultrabook von Dell
  1. Die Woche im Video Die Selbstzerstörungssequenz ist aktiviert
  2. XPS 13 Convertible im Hands on Dells 2-in-1 ist kompakter und kaum langsamer

Mechanische Tastatur Poker 3 im Test: "Kauf dir endlich Dämpfungsringe!"
Mechanische Tastatur Poker 3 im Test
"Kauf dir endlich Dämpfungsringe!"
  1. Patentantrag Apple denkt über Tastatur mit Siri-, Emoji- und Teilen-Taste nach
  2. MX Board Silent im Praxistest Der viel zu teure Feldversuch von Cherry
  3. Kanex Faltbare Bluetooth-Tastatur für mehrere Geräte gleichzeitig

Hyperloop-Challenge: Der Kompressor macht den Unterschied
Hyperloop-Challenge
Der Kompressor macht den Unterschied
  1. Arrivo Die neuen alten Hyperlooper
  2. SpaceX Die Bayern hyperloopen am schnellsten und weitesten
  3. Hyperloop HTT baut ein Forschungszentrum in Toulouse

  1. Re: "das Aufladen mit Drahtlostechnik soll...

    Kaldra | 15:08

  2. Re: Elektroautos sind nicht die Zukunft

    berritorre | 15:07

  3. Re: Na viel Glück in der Nähe von Flughäfen...

    David64Bit | 15:06

  4. Re: xD ein Smart für 22.000¤

    megaseppl | 15:03

  5. Re: Nur kleinwaagen?

    Berner Rösti | 15:02


  1. 15:04

  2. 14:19

  3. 13:48

  4. 13:30

  5. 13:18

  6. 13:11

  7. 13:01

  8. 12:56


  1. Themen
  2. A
  3. B
  4. C
  5. D
  6. E
  7. F
  8. G
  9. H
  10. I
  11. J
  12. K
  13. L
  14. M
  15. N
  16. O
  17. P
  18. Q
  19. R
  20. S
  21. T
  22. U
  23. V
  24. W
  25. X
  26. Y
  27. Z
  28. #
 
    •  / 
    Zum Artikel