Intel stellt seine neuen Lakefield-Prozessoren vor, die ARM herausfordern sollen

Intel ist im Mobilbereich seit langem ein Nebenprodukt. Das mobile Atom-SoC-Geschäft des Unternehmens zeigte sich bereits 2015 mit der Einführung des ASUS ZenFone 2 vielversprechend, aber es wurde dann im Jahr 2016 abgesagt. Das Modemgeschäft wurde verspottet, weil es den Modems von Qualcomm technologisch unterlegen sei. Intel erlangte seinen ersten großen Durchbruch, als Apple sein bekanntester Kunde für Modems wurde und diese ausschließlich im iPhone verwendete. Im Jahr 2019 folgten jedoch Qualcomm und Apple haben in ihren Rechtsstreitigkeiten eine Einigung erzielt. Intel blieb daher keine andere Wahl, als sein Geschäft mit Mobilmodems einzustellen, das dann ironischerweise an Apple verkauft wurde. Derzeit ist Intel nicht im Smartphone-Bereich tätig, weder bei Smartphone-SoCs noch bei Modemchips. Das Unternehmen setzt jedoch seine Aktivitäten im Bereich Niederspannungschips fort, die für die Stromversorgung von 2-in-1-Geräten, Laptops, faltbaren Geräten und mehr konzipiert sind. Intels Core M, der in die Core Y-Serie umbenannt wurde, wird immer noch in Laptops wie dem Apple MacBook Air verwendet. Jetzt hat Intel weitere Details zu seinen kommenden „Lakefield“-Chips bekannt gegeben, bei denen es sich nicht um Atom-Chips und keine reinen Core-Chips handelt (obwohl sie als Teil der „Intel Core“-Reihe geführt werden). Sie können als Nachfolger der Philosophie der Core M/Core Y-Serie angesehen werden und sollen Intels Führungsposition gegenüber ARM im Bereich der ultramobilen Geräte festigen.

Intel neckt seit letztem Jahr mit Lakefield-Chips, die Chips wurden jedoch erst am Mittwoch offiziell auf den Markt gebracht. Lakefield ist Intels erstes Hybrid-CPU-Programm (denken Sie an Intels Äquivalent zum großen ARM-Programm). LITTLE- und DynamIQ-Konzepte des Multi-Cluster-Computing). Das Lakefield-Programm nutzt die Foveros 3D-Verpackungstechnologie von Intel und verfügt über eine Hybrid-CPU-Architektur für Leistungs- und Leistungsskalierbarkeit. Intel sagt, dass Lakefield-Prozessoren die kleinsten sind, die Intel Core-Leistung und volles Windows bieten Kompatibilität zwischen Produktivität und Inhaltserstellung für eine ultraleichte und innovative Form Faktoren. (Die „Erwähnung der vollständigen Windows-Kompatibilität“ ist eine gezielte Attacke auf Qualcomm, dessen Löwenmaul 8c Und 8cx SoCs verwenden Emulation, um Win32-Software unter Windows zu verwenden.)

Die Intel Core-Prozessoren mit Intel Hybrid-Technologie bieten vollständige Windows 10-Anwendungskompatibilität bis zu 56 % kleinere Gehäusefläche für bis zu 47 % kleinere Platinengröße und längere Batterielebensdauer, laut Intel. Dies bietet OEMs mehr Flexibilität beim Formfaktor-Design für Geräte mit einem, zwei und faltbaren Displays. Die Lakefield-Prozessoren sind die ersten Intel Core-Prozessoren, die mit angeschlossenem Package-on-Package-Speicher (PoP) ausgeliefert werden, was die Platinengröße weiter reduziert. Sie sind außerdem die ersten Core-Chips, die nur 2,5 mW Standby-SoC-Leistung liefern, was einer Reduzierung von bis zu 91 % im Vergleich zu den Chips der Y-Serie entspricht. Schließlich sind sie die ersten Intel-Prozessoren, die über native duale interne Display-Pipes verfügen, was sie laut Intel „ideal geeignet“ für faltbare PCs und Dual-Screen-PCs macht.

Zu den ersten angekündigten Designs mit Lakefield-Prozessoren gehört das Lenovo ThinkPad X1 Fold, das auf der CES 2020 mit dem weltweit ersten faltbaren OLED-Display in einem PC angekündigt wurde (es wird 2.499 US-Dollar kosten). Die Auslieferung erfolgt voraussichtlich noch in diesem Jahr. Der Samsung Galaxy Book S wird voraussichtlich ab diesem Monat in ausgewählten Märkten verfügbar sein. Der Microsoft Surface Neo, ein Dual-Screen-Gerät, das im vierten Quartal 2020 ausgeliefert werden soll, wird ebenfalls von der Lakefield-Plattform angetrieben.

Die Lakefield-Prozessoren werden als Teil der Intel Core i5- und i3-Serie mit Intel Hybrid-Technologie vermarktet. Sie verfügen über einen 10-nm-Sunny-Cove-Kern (dies ist dieselbe Mikroarchitektur, die Ice Lake und den kommenden Tiger Lake antreibt), der für weitere Zwecke verwendet wird intensive Arbeitslasten und Vordergrundanwendungen, während vier energieeffiziente Tremont-Kerne (die normalerweise Atom-Chips antreiben) für weniger intensive Anwendungen verwendet werden Aufgaben. Beide Prozessoren sind vollständig kompatibel mit 32-Bit- und 64-Bit-Windows-Anwendungen, aber auch mit AnandTech Beachten Sie, dass sie unterschiedliche Befehlssätze verwenden. Beide Kernsätze haben Zugriff auf einen 4 MB großen Last-Level-Cache.

Die Foveros 3D-Stacking-Technologie ermöglicht den Lakefield-Prozessoren eine deutliche Reduzierung der Gehäusefläche. Es ist jetzt nur noch 12 x 12 x 1 mm groß, was laut Intel ungefähr der Größe eines Zehncentstücks entspricht. Die Reduzierung wird durch das Stapeln von zwei Logikchips und zwei DRAM-Schichten in drei Dimensionen erreicht. Dadurch entfällt auch die Notwendigkeit eines externen Speichers.

Bei Multi-Core-CPUs unterschiedlicher Architektur wird das Scheduling zu einem wichtigen Thema. Laut Intel verwendet die Lakefield-Plattform eine hardwaregesteuerte Betriebssystemplanung. Dies ermöglicht eine Echtzeitkommunikation zwischen der CPU und dem Betriebssystem-Scheduler, um die richtigen Apps auf den richtigen Kernen auszuführen. Laut Intel bietet die Hybrid-CPU-Architektur eine um bis zu 24 % bessere Leistung pro SoC-Leistung und eine bis zu 12 % schnellere Single-Threaded-Integer-Rechenintensive-Anwendungsleistung. Alle diese Vergleiche beziehen sich auf den Intel Core i7-8500Y, einen 14-nm-Core-i5-Chip der Amber-Lake-Y-Serie.

Die Intel UHD-Grafik bietet einen mehr als doppelt so hohen Durchsatz für KI-gestützte Arbeitslasten. Intel gibt an, dass seine flexible GPU-Engine für die Datenverarbeitung nachhaltige Hochdurchsatz-Inferenzanwendungen ermöglicht, die Analysen, Hochskalierung der Bildauflösung und mehr umfassen. Im Vergleich zum Core i7-8500Y liefert die Lakefield-Plattform eine bis zu 1,7-mal bessere Grafikleistung. Die Gen11-Grafik liefert hier den größten Grafiksprung für 7-W-Intel-Chips. Videos können bis zu 54 % schneller konvertiert werden und es werden bis zu vier externe 4K-Displays unterstützt. Schließlich unterstützen die Lakefield-Chips Intels Wi-Fi 6 (Gigabyte+) und LTE-Lösungen.

Mit dem Core i5-L16G7 und dem Core i3-L13G4 werden zunächst zwei Lakefield-Prozessoren verfügbar sein. Die Unterschiede zwischen den beiden sind in der folgenden Tabelle ersichtlich. Der i5 verfügt über mehr Grafik-Execution-Units (EUs): 64 vs. 48. Die maximale Frequenz der Grafik ist auf bis zu 0,5 GHz begrenzt (viel niedriger als die 1,05 GHz von Amber Lake), was darauf hindeutet dass Intel große Anstrengungen unternimmt, um die Leistung zu steigern und gleichzeitig den Energiebedarf unter Kontrolle zu halten Zeit. Beide haben die gleiche TDP bei 7W. Die Basisfrequenz des i5 beträgt 1,4 GHz, während die Basisfrequenz des i3 nur 0,8 GHz beträgt. Die maximale Single-Core-Turbofrequenz (gilt nur für den Sunny Cove-Kern) beträgt 3,0 GHz und 2,8 GHz der i5 bzw. der i3, während die maximale Turbofrequenz aller Kerne 1,8 GHz bzw. 1,3 GHz beträgt jeweils. Vermutlich setzt Intel auf den gegenüber Skylake erhöhten IPC von Sunny Cove, um diese niedrigen Taktraten auszugleichen. Denken Sie daran, dass es (im Vergleich) nur einen „großen“ Kern gibt, also erwarten Sie nicht, dass diese ultramobil sind Chips, um mit regulären Chips der U-Serie zu konkurrieren, die im Ice Lake, Comet Lake und Tiger Lake zu finden sind Plattformen. Die Speicherunterstützung liegt bei LPDDR4X-4267, was übrigens höher ist als bei Ice Lake.

AnandTech konnte weitere Details zu den Lakefield-Chips liefern. Angeblich teilte Intel der Veröffentlichung mit, dass die Lakefield-Chips die Tremont-Kerne für fast alles verwenden werden, und Rufen Sie den Sunny Cove-Kern nur für benutzererlebnisorientierte Interaktionen auf, z. B. für das Tippen oder Interagieren mit dem Bildschirm. Dies unterscheidet sich von dem, was Intel in seiner Pressemitteilung angibt. Die Foveros-Technologie bedeutet, dass die Logikbereiche des Chips, wie die Kerne und die Grafik, auf einem 10+-nm-Chip platziert werden (dem gleichen Prozessknoten, auf dem Ice Lake hergestellt wird). während sich die IO-Teile des Chips auf einem 22-nm-Siliziumchip befinden (dem gleichen Prozessknoten, auf dem Ivy Bridge und Haswell vor mehr als einem halben Jahrzehnt hergestellt wurden) und gestapelt sind zusammen. Wie funktionieren die Verbindungen zwischen den Kernen? Intel hat 50-Mikron-Verbindungspads zwischen den beiden unterschiedlichen Siliziumteilen sowie leistungsorientierte TSVs (durch Silizium-Durchkontaktierungen) aktiviert, um die Kerne auf der obersten Schicht mit Strom zu versorgen.

Insgesamt erscheint die Lakefield-Plattform vielversprechend. Der größte Nachteil der Low-Power-Chips von Intel war bisher, dass sie zu teuer waren. Es scheint nicht, dass sich das mit Lakefield ändern wird, aber zumindest können Verbraucher neue PC-Typen wie die oben genannten ersten drei Geräte mit Lakefield-Technologie erwarten. Zumindest vorerst bleibt Intel aufgrund des überwältigenden Vorteils der App-Unterstützung und Ankündigungen wie z. B. bei PCs dominant Da Lakefield bedeutet, dass ARM und Qualcomm weiter iterieren müssen, um Intels intrinsischen Befehlssatzvorteil zu überwinden.

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Quellen: Intel, AnandTech