Steve Jobs hat es auf der Macworld Expo Anfang des Jahres unmissverständlich verkündet: In diesem Jahr stellt Apple die komplette Mac-Produktlinie auf Intel-CPUs um. Mac Mini, iMac, Macbook Pro und der iBook-Nachfolger Macbook sind bereits mit Intel-CPUs ausgerüstet. Alle Modelle verwenden den Core-Duo-Chip, doch Intel kommt in diesem Sommer mit einer ganz neuen Prozessorreihe.

„Core Microarchitecture“ nennt Intel die grundlegende Technologie, auf der die neuen Chips basieren. Dabei hat der CPU-Hersteller an vielen verschiedenen Stellen Hand angelegt und Verbesserungen vorgenommen. Details finden Sie im Kapitel „Mit Tricks zu mehr Speed“ im morgen erscheinenden zweiten Teil dieses Reports. Insgesamt drei verschiedene Prozessorreihen werden mit Core-Microarchitecture ausgestattet. Dabei geht es um CPUs für mobile Computer (Notebooks), Desktop-Rechner und Server.

Details über Intels neue Notebook-CPU Merom gibt es noch nicht, außer, dass der Chip ebenfalls auf der Core-Microarchitecture basiert. Merom soll etwa 20 Prozent mehr Leistung bringen, ohne dabei mehr Strom zu verbrauchen. Man kann davon ausgehen, dass Apple zumindest die Macbook-Pro-Linie mit Merom-Prozessoren ausstatten und gleichzeitig ein neues Gehäusedesign vorstellen wird.

Aber Merom ist auch ein Kandidat für die iMacs. Da der Chip laut Intel voll pinkompatibel zum aktuellen Core Duo ist, wäre die Umstellung der Hardware auf den schnelleren Chip denkbar einfach.

Ende August, Anfang September 2006 soll der CPU-Typ lieferbar sein. Das bedeutet, dass wir neue Macbooks Pro oder iMacs sehr wahrscheinlich nicht schon zur WWDC sehen werden. Das Update auf den neuen Prozessor wird vermutlich im September oder im Oktober 2006 erfolgen.

Neben dem inzwischen bekannten Codenamen Conroe führt Intels neuer Desktop-Chip nun auch eine offizielle Bezeichnung: Core 2 Duo beziehungsweise Core 2 Extreme. Dieser Prozessor dürfte bei Apple einer der Nachfolger für den G5-Chip im Power Mac werden – vermutlich aber nur in der Einstiegsklasse.

In fast allen Bereichen bietet der Core 2 Duo mehr Leistung als der G5 – zumindest auf dem Papier: bis zu 2,93 GHz Takt (der G5 erreicht maximal 2,7 GHz) und 4 MB gemeinsamer Cache (der G5 verfügt lediglich über 1 MB separaten Cache pro Kern). Nur im Bustakt und in der Busanbindung scheint der G5 noch überlegen. Hier arbeitet jeder Kern mit einem eigenen Bus, der mit halbem CPU-Takt oszilliert. Intels Core 2 Duo setzt auf einen einzigen Bus, der fest mit 1066 MHz getaktet wird.

Insgesamt sechs Modelle des Core 2 Duo bietet Intel an. Sie unterscheiden sich nur in der Taktfrequenz und in der Größe des CPU-Caches (siehe Tabelle links). Das Top-Modell mit der Bezeichnung X6800 scheitert mit 2,93 GHz nur knapp an der Drei-Gigahertz-Hürde. Hier wird klar, dass Steve Jobs’ Versprechen, bereits 2004 einen Prozessor mit drei oder mehr Gigahertz Takt zu bringen, nicht einzuhalten war. Denn Chip-Gigant Intel schafft es selbst zwei Jahre später noch nicht, diesen Wert zu erreichen. Zumindest nicht mit einer modernen Desktop-CPU (von den veralteten Pentium-Chips und Server-CPUs einmal abgesehen).

Unser Schwester-Magazin Tecchannel kann bereits ein PC-System auf Basis des Core 2 Duo testen und erste Benchmarks unter Windows ermitteln. Das Testsystem besteht dabei aus einem Core 2 Extreme X6700 mit 2,93 Gigahertz unter Windows XP.

Im Vergleich zum Core Duo setzt sich der neue Chip teilweise deutlich ab. Besonders fällt das bei den Spec-Tests auf. Bei ganzzahligen Integer-Berechnungen erreicht der Core 2 Extreme etwa die 1,7 fache Geschwindigkeit des Core Duo. Die Taktfrequenz allein würde einen Faktor von etwa 1,4 ergeben. Hier greifen also die Optimierungen der neuen Core-Microarchitecture ganz gut. Bei Fließkommaberechnungen ist das Ergebnis noch einmal besser. Diese Spec-Tests fordern nur einen CPU-Kern, im Multiprozessorbetrieb, den wir mit Cinebench, iTunes und Quicktime testen, sinkt der Faktor auf etwa 1,5 ab.

Dennoch sind 50 Prozent mehr Leistung ein gutes Ergebnis. Unter Mac-OS X dürfte sich dies noch etwas weiter verbessern, da Windows im direkten Vergleich zu Mac-OS X bei identischen Anwendungen etwas langsamer arbeitet (siehe Macwelt 6/2006, Seite 48). Der Grund: Windows muss auch noch alte CPUs unterstützen.

Es gibt einige Hinweise darauf, dass Apple im Power-Mac-G5-Nachfolger nicht nur den Core 2 Duo sondern auch die neue und eigentlich für Server vorgesehene CPU Xeon 5100 einsetzen wird. Schaut man genauer in die technischen Spezifikationen der Chips, wird der Grund klar: Es gilt, den Power Mac G5 Quad zu schlagen, der schon seit Oktober 2005 mit zwei Dual-Core-CPUs – also insgesamt vier CPU-Kernen arbeitet und nach wie vor in Sachen Leistung vorn liegt. Intels Desktop-CPU Core 2 Duo lässt aber ein Zwei-Prozessor-System (also vier Kerne) nicht zu. Dazu fehlen diverse Sig-nalleitungen, die das symmetrische Multiprocessing im Unix-Kernel von Mac-OS X benötigt. Will Apple also eine Vierkern-Maschine auf Intel-Basis bringen, die den Power Mac G5 Quad in Sachen Rechenleistung hinter sich lässt, muss der Mac-Hersteller zwingend auf den Xeon 5100 zurückgreifen.

Den Xeon für 2-Wege-Systeme lässt Intel als Modell 5160 mit einer Taktfrequenz von 2,67 oder 3,0 Gigahertz arbeiten. Beide Kerne greifen auf einen 4 MB großen gemeinsamen Level-2-Cache zurück. Die Geschwindigkeit des Prozessorbusses hebt Intel auf 1333 MHz an. In einem 2-Sockel-System steht jedem Xeon ein eigener Frontside-Bus zum Chipsatz zur Verfügung. So setzt der Core-Prozessor auf die Chipsatz-Plattformen „Bensley“ für Server und „Glidewell“ für Workstations auf. Letztere bietet sich für einen High-End-Mac Pro an. Beide Plattformen sollen dank vier FB-DIMM-Channels mit DDR2-533-RAM für einen ordentlichen Speicherdurchsatz sorgen. Damit sind theoretische 17 Gigabyte pro Sekunde Bandbreite möglich – mit DDR2-667 sogar 21 Gigabyte pro Sekunde.

Intels Xeon-5100-Serie beherrscht die 64-Bit-Erweiterung EM64T. Auch hier zieht der Intel-Chip technologisch mit dem G5 im Power Mac gleich, der von Anfang an 64-Bit-Fähigkeiten hatte. Damit könnte das Thema 64-Bit-Unterstützung nun endlich auch für Mac-OS X interessanter werden. Bislang unterstützt Apples Betriebssystem die 64-Bit-Möglichkeiten der G5-Prozessoren nur stiefmütterlich. Vielleicht wird Mac-OS X 10.5, das Apple erstmals auf der kommenden WWDC zeigen will, mehr Optionen bieten, um die 64-Bit-Fähigkeiten zu nutzen.

Für die Virtualisierung der CPU verfügen die Xeons über den VT-x-Befehlssatz der Vanderpool-Technologie. Damit lassen sich mehrere virtuelle Betriebssysteme parallel ausführen. Das funktioniert bereits mit den aktuellen Core-Duo-CPUs. Die Firma Parallels beweist dies mit der Software Parallels Desktop eindrucksvoll. Das Programm ermög-licht es, parallel zu Mac-OS X ein Windows XP zu starten. Apples bisherige Lösung Boot Camp erfordert einen Neustart, um den Mac mit Windows zu betreiben. Es kursieren Gerüchte, dass Apple für Leopard ebenfalls an einer parallelisierten Lösung arbeitet. Die Xeon-CPUs würden diesen Ansatz jedenfalls begünstigen.

Ein Standard-Feature bei der Xeon-5100-Serie ist auch die XD-Technologie für erweiterten Schutz vor Viren und Buffer Overflows. Speed Step zum dynamischen Senken der Taktfrequenz und der Kernspannung zählt ebenfalls zum Repertoire der Woodcrest-CPU.

Es ist denkbar, dass die Einstiegs-Varianten des Power-Mac-Nachfolgers auf dem preisgünstigeren Core 2 Duo basieren. Wir vermuten ein Einsteiger-Modell mit 2,13 GHz und 2 MB Cache (Core 2 Duo E6400) und einen Mittelklasse-Mac mit 2,4 GHz und 4 MB Cache (Core 2 Duo E6600). Nur der High-End-Mac wird die Xeon-CPU – dann als Quad-Version in doppelter Ausführung – bekommen, sehr wahrscheinlich die Version mit 2,67 GHz und 4 MB Cache (Xeon 5160). Intel bietet zwar ein schnelleres Modell mit 3 GHz an, dieses verbraucht jedoch mit 80 statt 65 Watt deutlich mehr Strom und ist unverhältnismäßig viel teurer. Vielleicht wird Apple diesen Chip zum Jahresende oder ab Januar 2007 verwenden.

Auch die Xeon-CPU haben die Kollegen vom Tecchannel bereits im Testcenter auf den Prüfstand gestellt. Die Ergebnisse finden Sie in der Tabelle.

Da der Xeon 5150 mit 3 GHz getaktet wird, sind die Ergebnisse etwas besser als beim Core 2 Extreme. Ausschlaggebend für die Gesamtleistung ist hier jedoch die Tatsache, dass das Xeon-System mit zwei CPUs ausgestattet ist, also mit insgesamt vier Rechenkernen arbeitet. Damit zieht der Intel-Rechner technologisch mit Apples Power Mac G5 Quad gleich.

Die Testergebnisse zeigen, dass ein Mac Pro auf Xeon-Basis den Power Mac G5 Quad zumindest in einigen Anwendungen schlagen kann. Im Cinebench erreicht der Xeon unter Windows 1637 CB-Punkte (zum Vergleich, Power Mac G5 Quad: 1144 CB-Punkte). Wenn wir dieses Ergebnis hochrechnen für Mac-OS X, so sollte ein Mac Pro Quad mit zwei Xeon-CPUs mehr als 1700 CB-Punkte erreichen. Vorausgesetzt, Apple setzt die 3-GHz-Version des Chips ein. Damit wäre der nun etwa ein Jahr alte Rekord des Vierkern-Power-Mac deutlich überboten.

Lesen Sie morgen im zweiten Teil unseres Berichts, welche weiteren Änderungen der Power-Mac-Nachfolger erfahren wird und welche Tricks Intel einsetzt, um seine Prozessoren schnell zu machen.