mini|Intel Core i9-14900K Die Core-i-Mikroprozessor-Familie ist eine x86-Mikroprozessor-Familie des Unternehmens Intel für typische Anwendungsbereiche wie die Büro-, Freizeit-, Multimedia- und Gaming-Nutzung. Durch Out-of-Order-Ausführung gehört sie zu den leistungsfähigsten verfügbaren Prozessoren von Intel. Sie bedient den Ultramobil-, Mobil-, Desktop- und den High-End-Desktop-Bereich.
Hervorgegangen ist sie 2008 durch Weiterentwicklung aus den 2006 entstandenen Core- und der Core-2-Familien. Aktuell befindet sich diese Familie in der 14. und voraussichtlich letzten Generation. Die nachfolgenden Intel-Prozessorfamilien ab Meteor Lake für Consumeranwendungen, die auf einem Tile-Ansatz basieren, sollen ein neues Namensschema der Form Intel Processor, Intel Core und Intel Core Ultra erhalten.pcwelt.de: Intel Core Ultra: Was ist von Meteor Lake im Laptop zu erwarten?, 25. September 2023, abgerufen am 21. Oktober 2023.
Die gleiche Architektur bei anderem Marketingnamen weisen die teureren Intel-Xeon-Server-Prozessoren und die günstigeren Intel-Pentium-G- und noch günstigeren Intel-Celeron-G-Prozessoren auf. Dagegen weisen die im Niedrigstpreissegment positionierten Intel-Atom-Mikroprozessoren eine andere und deutlich langsamere, aber auch sparsamere In-Order-Architektur auf. Diese werden unter den Namen Celeron-N, Celeron-J, Pentium-N und Pentium-J vermarktet. Gegenwärtig entwickelt Intel mit Lakefield hybride Prozessoren, die nach ARMs Vorbild die Vorteile beider Architekturen verbinden sollen.
Alle Core-i-Mikroprozessoren beherrschen den Intel-64-Befehlsatz sowie alle SSE-Vektor-Befehlserweiterungen bis mindestens SSE 4.2. Viele Prozessoren weisen neben einem Prozessor eine integrierte Grafikeinheit auf, die außer für Grafiklastiges für viele Aufgaben ausreichend ist.
Entwicklung der Core-Mikroprozessor-Familie
Nachdem sich der Pentium 4 – eine durch eine sehr lange und mit sehr einfachen Teilaufgaben arbeitende und auf höchste Taktfrequenzen optimierte Architektur mit wenig IPC (Instructions per Cycle) – als Sackgasse herausgestellt hatte, wurde das Design des Pentium III wieder als Grundlage der Weiterentwicklung genommenDiagramm aller Intel's x86-Mikroarchitekturen (dem PDF-Link „The most recent version:“ folgen).
Die heutigen Core-Prozessoren sind alle durch viele kleine Verbesserungen des ursprünglichen Pentium III-Designs entstanden, dessen Grunddesign wiederum auf dem Pentium Pro, dem Urvater dieser Prozessorreihe, beruht.
März 2003: Der erste Prozessor auf dem Weg war der Intel Pentium M. Hier wurde ein Pentium III-Kern mit dem Speicherinterface des Pentium 4 versehen. Dazu muss man wissen, dass das Speicherinterface eines Pentium III für die Leistungsfähigkeit der CPU völlig unterdimensioniert war (Pentium 66: 0,53 GB/s, Pentium III/1400: gerade mal das Doppelte: 1,06 GB/s, Pentium M: 3,20 GB/s, Pentium 4: 3,20 bzw. 4,26 GB/s). Weiterhin wurde der L1-Cache von 2x16 KB auf 2x32 KB verdoppelt, der L2-Cache von den 0,25 MB des Pentium III Tualatin auf 1 MB vervierfacht, hinzu kamen Verbesserungen im Befehlsdecoder und Stromsparmaßnahmen wie SpeedStep. Diese Prozessoren, hergestellt in 130 nm, unter dem Namen Banias erreichten Taktfrequenzen von 1,7 GHz. Sie waren zwar langsamer als Pentium 4-Prozessoren, hatten aber nur ein Viertel der Leistungsaufnahme. Zusammen mit weiteren Eigenschaften (z. B. WLAN) vermarktete Intel diese Prozessoren zunächst nur im Notebook-Bereich unter der Marke Intel Centrino. Mai 2004: Mit dem nächsten Technologieknoten 90 nm wurde bei ähnlicher Chipfläche ein L2 von 2 MB möglich. Der Codename dieser Prozessoren lautet Dothan, Taktfrequenzen bis 2,26 GHz waren möglich. Die Leistungsfähigkeit bewegte sich im Bereich des Mobile Pentium 4 (Prescott) und der unteren Pentium 4-Prozessoren, bei einem Viertel der Verlustleistung. Jan. 2005: Der Front Side Bus wurde auf 533 MHz angehoben. Allerdings erhöhte der Pentium 4 im Gegenzug seinen FSB auf 800 MHz. Jan. 2006: Intel nennt den Pentium M in Intel Core um. Im Mai erscheinen erstmals Single-Core (Core Solo) und Dual-Core (Core Duo)-Prozessoren. Die Prozessoren sind weiterhin nur für den Mobilmarkt erhältlich. Front Side Bus wird weiter angehoben auf 667 MHz. Juli 2006: Zweite Generation der Core-Prozessoren, Core 2 Duo. Verdoppelung des L2-Caches. Erstmals sind auch Desktop-CPUs erhältlich. Die Taktfrequenzen sind relativ niedrig, allerdings ist für die Leistungsfähigkeit eines Pentium 4 nur etwa die halbe Taktfrequenz notwendig. Nov. 2006: Kentsfield: Quad-Core-Prozessoren sind als Zusammenschaltung zweier Dies erhältlich. Nov. 2007: Wechsel auf 45 nm. Penryn. Nov. 2008: Bloomfield: Der Speichercontroller wandert von der Northbridge in den Prozessor. Die restliche Kommunikation läuft aber weiterhin über eine Intel-X58-Northbridge (IOH), die die PCI-Express-Lanes zur Grafikkarte zur Verfügung stellt und per DMI die Southbridge (PCH) anbindet, die SATA, USB und weitere PCI-Express-Lanes zur Verfügung stellt. Sep. 2009: Mit Lynnfield und Clarksfield verschwindet die Northbridge komplett im Prozessor. RAM und Grafikkarte werden direkt vom Prozessor angesteuert, die langsameren Komponenten werden über die ehemalige Southbridge, die jetzt Plattform Controller Hub (PCH) heißt, angesteuert. Jan. 2010: Shrink auf 32 nm. Westmere. Jan. 2011: Verbesserte Architektur Sandy Bridge (+18 %). Unterstützung von AVX (256 bit-Vektor-Befehle). Einzug eines Grafikprozessors in die CPU in Form der Intel Graphics 200. Apr. 2012: Planmäßiger Shrink auf 22 nm. Ivy Bridge. Jun 2013: Verbesserte Architektur Haswell (+15 %). Unterstützung von AVX2. Die Spannungsregler werden in die CPU eingebaut, allerdings in der nächsten Generation wieder ausgebaut. Jun. 2015: Shrink auf 14 nm mit reichlich einem Jahr Verspätung: Broadwell. Aug. 2015: Verbesserte Architektur Skylake (+11 %). Mai 2017: Mit Skylake X entsteht erstmals eine Prosumer-Reihe, die Intels AVX-512 unterstützt. Bis zu 18 Kerne. Im Mai 2017 kündigte Intel die Plattform Core i9 für das dritte Quartal 2017 an, deren Top-Modell Core i9-7980XE 18 Kerne besitzt. Es handelt sich dabei um Abwandlungen der Xeon Scalable Processors mit Skylake-X-Kernen, die den Sockel 2066 mit DDR4-Hauptspeicherkanälen nutzen. Erste CPUs mit dem Prozessorkern namens Coffee Lake stehen seit Oktober 2017 zur Verfügung, für die Mainboards mit dem Chipsatz der 300-Reihe ausgestattet sein müssen.Core i7-8700K, i5-8600K und i5-8400 im CPU-Test: Intel am Limit – Coffee Lake ist da In: PC Games Hardware, 5. Oktober 2017. Sep. 2020: Verbesserte Architektur Tiger Lake (+?? %). L2-Cache nun 1,25 MB/Kern groß (Verfünffachung innerhalb von 2 Jahren)
Generationen von Intels Core-Prozessoren und Aufbau der Prozessornamen Der komplette Prozessorname nach Intel hat folgenden Aufbau:
Intel Core i9-10900 KF ProzessorIntel Core i9-10900KF Prozessor, auf ark.intel.com
Darin stellt i9 die Modellreihe dar, siehe Modellreihen. 10900 die Modellnummer dar, siehe Modellreihen von Desktop-Prozessoren. Enthalten sind hier weiterhin Suffixe oder der erste Buchstabe eines Suffixes, die zu dieser Prozessorfamilie fest dazugehören. KF das Suffix dar, siehe Suffixe. Intel kann von diesen Namens-Schemata jederzeit abweichen und hat dies in der Vergangenheit häufig getan. Für genauere Angaben ist das Datenblatt des entsprechenden Prozessors zu konsultieren, diese liegen auf der Intel-Prozessordaten-Webseite.Prozessoren, auf ark.intel.com Die genauen Leistungsdaten hängen außerdem von Mainboard und der Leistung des Kühlers ab, dies spielt insbesondere bei Notebooks eine nicht unbeträchtliche Rolle.
Modellreihen Mit den Modellreihen unterteilt Intel seine Prozessoren in Leistungsklassen. Die Zuordnung unterliegt keinen festen Regeln, im Allgemeinen sind Prozessoren höherer Modellreihen schneller und besser ausgestattet als Prozessoren niedrigerer Modellreihen. Das umfasst:Vergleich der i3, i5, i7, i9 Top-Modelle der 10. Generation Anzahl der Kerne, Unterstützung von Hyper-Threading freigeschalteter L3-Cache erlaubter Takt des RAMs Managebarkeit der Rechner: z. B. Intel vPro Management-Features wie Trusted Execution Technology Modell mit freischaltbarem Multiplikator verfügbar? Die Eigenschaften wechseln aber auch innerhalb der Modellreihen, so dass die Modellnummer erst die Eigenschaften der CPU beschreibt (z. B. weist der i5-10400 kein vPro auf, die i5-10500 und i5-10600 haben vPro, was für Einsatz in Unternehmen essentiell ist).Vergleich der i5-Modelle der 10. Generation Allerdings steht mit der Modellnummer auch die Modellreihe fest, so dass die Angabe der Modellreihe redundant ist.
Intel verwendet als Modellreihen für Prozessoren der Core-i-Architektur:
Core i3 (z. B. Core i3-9100) für Prozessoren im unteren Leistungsbereich, Core i5 (z. B. Core i5-9400) für Prozessoren im mittleren Leistungsbereich, Core i7 (z. B. Core i7-9700) für Prozessoren im oberen Leistungsbereich und Core i9 (z. B. Core i9-9900) für die leistungsfähigsten Prozessoren (seit 2017).
Technisch gehören zur Intel-Core-i-Serie weiterhin
Core m3, Core m5 und Core m7 (z. B. Core m3-7Y32) für extrem stromsparende Dualcore-Prozessoren (2014–2018, seit 2018 wieder Core i) und Celeron G, Pentium G und Pentium Gold (z. B. Celeron G 5925) für abgespeckte Dualcore-Prozessoren,
letztere beruhen im Gegensatz zur J- und N-Serie auf der gleichen Architektur wie die restlichen Core-i-Prozessoren. Die Ultra-Low-Power-Prozessoren der Core-M-Reihe werden ab der 8. Generation teilweise (es gibt einen Core m3-8100YIntel Core m3-8100Y Processor, auf ark.intel.com und einen Core i5-8200YIntel Core i5-8200Y Processor, auf ark.intel.com mit sehr ähnlichen LeistungsparameternCompare Intel Products, auf ark.intel.com) und ab der 10. Generation wieder vollständig als Core-i-Prozessoren geführt (siehe Modellreihen-Tabelle).
Vergleichbar sind Modellreihen allerdings nur für Prozessoren gleicher Generation (7., 8., 9. oder 10.) und gleichen Einsatzzweckes (Desktop vs. Mobil). So hat beispielsweise der i3-8100 vier Kerne (der Vorgänger i3-7100 zwei) und der i7-7600U nur zwei Kerne (erst der i7-8550U hat vier).
Modellreihen von Desktop-Prozessoren
+ Gen Modelle Kerne HyperThread. vPro Takt (MHz) Mult.offen? L3 Base Boost RAM 1 i3 530–560 2 3066–3333 DDR3-1333 ? 4 MB i5 650–680 3200–3600 3466–3866 ? i5 750–760 4 2400–3066 3200–3733 ? 8 MB i7 860–880 2800–3066 3466–3733 ? 2 i3 2100–2130 2 3100–3400 DDR3-1333 3 MB i5 2300–2550K 4 2800–3400 3100–3800 teilweise 6 MB i7 2600K, 2700K 3400–3500 3800–3900 8 MB Von der 2. bis zur 7. Generation folgt Intel einem weitgehend einheitlichen Schema. 7 i3 7100–7350K 2 3900–4200 DDR4-2400 teilweise i5 7400–7600K 4 3000–3800 3500–4200 6 MB i7 7700K 4200 4500 8 MB 8 i3 8100–8350K 4 3600–4000 DDR4-2400 teilweise 6–8 MB i5 8400–8600K 6 teilweise 2800–3600 4000–4300 DDR4-2666 9 MB i7 8700K, 8086K 3700–4000 4700–5000 12 MB 9 i3 9100–9350K 4 3600–4000 4200–4600 DDR4-2400 teilweise 6–8 MB i5 9400–9600K 6 teilweise 2900–3700 4100–4600 DDR4-2666 9 MB i7 9700K 8 3600 4900 12 MB i9 9900K 5000 16 MB 10 i3 10100–10320 4 3600–3800 4300–4600 DDR4-2666 6–8 MB i5 10400–10600K 6 teilweise 2900–4100 4300–4800 teilweise 12 MB i7 10700K 8 3800 5100 DDR4-2933 16 MB i9 10850K, 10900K 10 3600–3700 5200–5300 20 MB 11 i3 11100B 4 3600 4400 DDR4-2666 ? 12 MB i5 11600K 6 3900 4900 DDR4-3200 ? i7 11700K 8 3600 5000 16 MB i9 11900K 3500 5300 12 13 14
Modellreihen von Mobil-Prozessoren