Intel präsentiert den „Tulsa“-Kern für Multiprozessor-Xeons

Als voraussichtlich letzten Prozessor-Mohikaner mit NetBurst-Kern bringt Intel den „Tulsa“-Doppelkern für die Xeon-7100-Familie heraus.

Bei den Desktop-Rechnern und kleinen Servern hat Intel die NetBurst-Architektur zu Grabe getragen, doch in den Multiprozessor-Xeons schlägt weiterhin das knapp sechs Jahre alte Pentium-4-Herz. Der unter dem Codenamen Tulsa entwickelte 65-Nanometer-Doppelkern mit fast 1,3 Milliarden Transistoren löst den im November 2005 eingeführten Paxville-Doppelkern mit 90-nm-Strukturen ab und läuft grundsätzlich auf denselben Server-Mainboards wie sein Vorgänger - im Bereich der größeren Server ist die Langlebigkeit der Plattform ein wichtiges Argument. Die schnellsten Tulsa-Modelle benötigen allerdings die neuere Version der Truland-Plattform, also den Chipsatz E8501 mit FSB800-Frontsidebus; für ältere Boards gibt es auch Xeon-7100-Versionen mit FSB667.

Der Tulsa-Kern soll in einigen Benchmarks mehr als doppelt so viel Rechenleistung liefern wie sein Vorgänger, was nicht nur an der auf maximal 3,4 GHz gestiegenen Taktfrequenz liegt, sondern auch am gigantischen Level-3-Cache mit bis zu 16 MByte Kapazität. Es handelt sich dabei um einen Shared Cache, auf den beide Prozessorkerne zugreifen. Weil jeder Kern auch Hyper-Threading unterstützt, stehen pro Prozessorsockel vier logische Prozessoren bereit, ein typisches Vier-Sockel-System verarbeitet also im günstigsten Fall 16 Threads gleichzeitig.

Den grundsätzlichen Nachteil der NetBurst-Architektur, nämlich den hohen Energiebedarf, schleppt auch Tulsa noch mit sich herum: Bis zu 150 Watt pro Prozessor sind nötig. Damit liegt die Xeon-7100-Familie allerdings schon niedriger als die Paxville-Stromschleudern, für die Intel eine Thermal Design Power (TDP) von 165 Watt und eine maximale Leistungsaufnahme von 173 Watt nennt. Deutlich sparsamere Multiprozessor-Xeons sind erst in etwa einem Jahr zu erwarten, wenn die bereits angekündigten Quad-Core-„Tigertons” mit Core-Mikroarchitektur erscheinen. Dann will Intel mit dem Clarksboro-Chipsatz (Caneland-Plattform) für vier Fully-Buffered-DIMM-Speicherkanäle jeden der vier Quad-Core-Prozessoren über einen eigenen Frontsidebus anbinden - so, wie es schon jetzt bei der Bensley-Plattform für die Woodcrest-Xeons der 5100-Baureihe der Fall ist. Bis dahin lebt die Truland-Plattform weiter: jeweils zwei 7100er-Xeons teilen sich einen FSB-Port des E8501-Chipsatzes, der über bis zu vier Spezial-Chips bis zu 64 GByte Speicher auf maximal 32 Registered-DDR2-DIMMs anbindet.

Leistung

Einige Benchmark-Ergebnisse der Tulsa-Prozessoren haben Intels Kunden bereits veröffentlicht. Wie bei Prozessoren für Multiprozessor-Server üblich, stehen Business-Anwendungen und Datenbanken im Vordergrund. Eine besonders hohe Performance-Steigerung verspricht Intel im Java-Applikationsserver-Benchmark SPEC jbb2005. Im Datenbank-Benchmark TPC-H setzt sich der Dell PowerEdge 6800 bei Abfragen von Datenbanken mit 100 und 300 GByte Datenbestand an die Tabellenspitze. Und der Durchsatz bei Ganzzahl-Berechnungen profitiert deutlich vom gigantischen Cache: 162 Punkte im CINT_rate_base_2000 sind ein Spitzenwert für x86-Server mit vier Sockeln, doch die neuen Opteron-8200-Prozessoren liegen nur knapp dahinter - und mit allen Compiler-Tricks (Peak-Messung) sogar vorne.

Benchmark-Ergebnisse für Gleitkomma-Berechnungen sind für die letzten NetBurst-Xeons noch nicht zu finden, doch hier dürften die Opterons nach wie vor haushoch überlegen sein. Überhaupt hat es der Xeon 7100 nicht leicht gegen die sparsamere AMD-Konkurrenz. Intel kontert mit deutlich gesenkten Preisen und hebt die RASUM-Funktionen von CPU und Chipsatz hervor: Schließlich sind für viele Server-Käufer Reliability (Zuverlässigkeit), Availability (Verfügbarkeit), Serviceability (Wartung), Useability (Nutzbarkeit) und Manageability (Verwaltung) wichtiger als die nackte Performance.

Die Tulsa-Xeons verringern ihr Ausfallrisiko, indem sie beispielsweise Cache-Lines, auf denen ECC-Fehler erkannt wurden, automatisch nicht mehr benutzen. Der E8501-Chipsatz bietet aufwendige Speicherschutz-Funktionen, darunter erweiterte ECC-Modi, RAM-RAID und Hot-Swapping von Speichermodul-Steckkarten. Im laufenden Betrieb wechselbare PCI-X-Karten unterstützt der E8501 ebenso wie viele andere Chipsätze, Hot-Swapping und CRC32-Prüfsummenkontrolle von PCI-Express-Karten nennt Intel aber als Besonderheit.

Prestige-Objekt

Das Marktsegment der großen x86-Server, um das sich Xeon-7100- und Opteron-8200-Prozessoren streiten, ist vergleichsweise winzig: Der Löwenanteil der x86-Server kommt mit einem oder zwei Prozessorsockeln aus. Je mehr CPU-Fassungen ein Server hat, umso geringer sind seine verkauften Stückzahlen. Für die Kasse von Intel haben technisch sehr aufwendige, skalierbare Server wie der IBM System x3950 oder der Unisys ES7000 nur eine geringe direkte Bedeutung. Für den Ruf eines x86-Prozessor-Herstellers ist es aber wichtig, auch Prozessoren für solche großen Eisen zu liefern - das Vertrauen, dass die Server-Hersteller und -Käufer in die Highend-Prozessoren setzen, strahlt auch auf ihre billigeren Geschwister ab. Und die Server-Hersteller verdienen mit den wenigen großen Servern durchaus gutes Geld, denn zusammen mit solchen Investitionsgütern geht einiges an Zubehör und Dienstleistungen über den Tresen.

Die E8501-Northbridge (NB) verknüpft vier Xeons über zwei FSB800-Ports mit acht Speicherkanälen an Extended Memory Buffers (XMB) und 28 PCI-Express-Lanes. Die höheren Margen wiederum ermöglichen finanziellen Spielraum für aufwendige Entwicklungen, die später auch im Mainstream-Bereich zum Einsatz kommen können. Nach eigenen Angaben hat beispielsweise IBM mittlerweile über 100 Millionen US-Dollar in die Entwicklung der Summit-Chipsätze gesteckt, die in der aktuellen X3-Generation Hurricane die Skalierbarkeit des Systems x3950 erst ermöglichen: Über InfiniBand-ähnliche Schnittstellen lassen sich bis zu acht Xeon-Quartette zu einem monolithischen Server mit 32 Sockeln und 64 Kernen verbinden. VMware ESX Server kann einen solchen Klotz wieder in handliche Partitionen zergliedern; unter anderem deshalb ist besonders hohe Hardware-Zuverlässigkeit gefordert.

Bisher sind die Multiprozessor-Xeons in der x86-Highend-Marktnische noch nahezu konkurrenzlos, weil die Startup-Firma Newisys mit dem Horus-Chip für 32-Opteron-Server nicht in die Strümpfe kommt. Auch diese „Extendiscale“-Server arbeiten mit Quad-Opteron-Untergruppen - nicht zufällig, weil für diese Architektur ebenfalls IBM-Veteran Rich Oehler verantwortlich zeichnet, ehemals Chef-Entwickler der Summit-Chipsätze.

Während es zurzeit einige Acht-Opteron-Systeme gibt, etwa die Sun Fire X4600, den Blade-Server Primergy BX600 von Fujitsu Siemens und Maschinen auf Basis von Barebones der Hersteller Iwill und Tyan, ist das Angebot an Acht-Sockel-Xeon-Servern dünn. Der Wettbewerb tobt hauptsächlich bei den Vier-Sockel-Maschinen. Die Quad-Opteron-Konkurrenz ist aber stark gewachsen: Während es außer einigen Barebones lange nur zwei Systeme namhafter Hersteller gab (HP DL585 und Sun Fire V40z), ist nun auch IBM mit dem System x3755 auf den Zug gesprungen - und selbst Dell will bald folgen. Ebenso groß ist die Auswahl an Quad-Opteron-Blades, während der Xeon 7000/7100 bei den Blades auch noch Konkurrenz aus eigenem Hause fürchten muss: Der kommende Quad-Core-Xeon Clovertown ist vom Energiebedarf her für kompakte Systeme wesentlich attraktiver. (ciw)