Meteor Lake kan ha färre kärnor än Raptor Lake, men gör det det långsammare?

Intels 14:e generationens Meteor Lake-chip kommer att lanseras senare i år, men innan vi ens har några officiella specifikationer har många redan uteslutit det som en uppgradering över 13:e generationens Raptor Lake-processorer. Det finns solida rykten om att Meteor Lake kommer att ha sex prestandakärnor snarare än Raptor Lakes åtta, vilket har fått vissa publikationer att kalla Meteor Lake "ett steg tillbaka" om prestanda. Det finns till och med rykten om att den stationära versionen av Meteor Lake har avbrutits direkt och att en uppfräschning av Raptor Lake kommer att plocka upp spelet.

Jag tänker inte dissekera teorierna om annullering eftersom jag inte riktigt vet förrän Intel bekräftar mer. Jag är mer intresserad av diskursen om Meteor Lakes prestanda, som har citerats som en potentiell orsak till att Intels banbrytande chip hoppar över skrivbordet. Meteor Lakes minskning av kärnantalet är förmodligen inte ett misstag, och inte heller ett övervägande enbart för bärbara datorer. Snarare spelar det in i Intels styrkor på både stationära och bärbara datorer.

Hybridarkitektur och problemet med P-kärnor

De flesta Alder Lake- och Raptor Lake-processorer har något som kallas "hybridarkitektur", vilket är vad Intel kallar att använda två olika typer av kärnor i en enda CPU. Om du någonsin har hört talas om Arm's big. LITE teknik, då kommer du att bli bekant med detta koncept. Intel använder prestandakärnor (P-kärnor) och effektivitetskärnor (E-kärnor). Trots några gupp på vägen när Intel lanserades för första gången Alder Lake redan 2021, den här designen har visat sig vara ganska potent och har varit avgörande för Intels comeback.

Alder Lake och Raptor Lake är inte perfekta, men det är inte på grund av E-kärnor, som ofta förlöjligas för att vara individuellt svaga. Faktum är att e-kärnor är fantastiska och Raptor Lakes liberala användning av dem bevisar det. Det är faktiskt P-kärnorna som har varit det största problemet för Alder Lake och Raptor Lake processorer eftersom de förbrukar massor av ström. I sin recension av Core i9-12900K, fann Anandtech att i en enkeltrådad arbetsbelastning förbrukade en P-kärna 78W medan en E-kärna förbrukade 15W, vilket innebär en P-kärna måste vara minst fem gånger snabbare för att uppnå effektiviteten hos en E-kärna, och vanligtvis faller P-kärnor långt under det mål.

För att göra saken värre tar P-kärnor också upp mycket utrymme. En enda Raptor Lake P-kärna är ungefär lika stor som tre E-kärnor, vilket betyder en helt P-kärna version av Core i9-13900K skulle realistiskt sett bara ha 12 av dem men också utan tvekan prestera sämre på 13900K: s 253W TDP. Det är inte konstigt att Intel vill använda E-kärnor när P-kärnor bara verkar vara användbara för att ge bra enkeltrådsprestanda i applikationer som inte behöver massor av kärnor.

Effektivitetsvinster är prestationsvinster

Strömförbrukningen är definitivt den största svagheten hos Alder Lake och Raptor Lake. Det är därför P-kärnor delas ut i mindre kvantiteter än E-kärnor och hybridchips gjorda speciellt för bärbara datorer har sex P-kärnor istället för de åtta vi ser på stationära modeller. Meteor Lake är verkligen ett försök att ta itu med och åtgärda dessa problem, men att ta bort två P-kärnor teoretiskt sett kommer inte att göra någon tjänst för Meteor Lakes prestanda.

Att avskaffa ett par P-kärnor verkar vara rätt drag för både stationära och bärbara segment på marknaden.

Saken är den att två P-kärnor förmodligen inte kommer att göra eller bryta Meteor Lakes prestanda. Med 13900K har Intel i princip nått gränsen för hur mycket ström en vanlig CPU kan förbruka. Toppen på 253W är redan en ganska hög TDP, men även vid lagerinställningar kan en 13900K öka långt över 300W. Intel är i princip effektbegränsad vid denna tidpunkt och kan inte förbättra prestanda utan att uppnå högre effektivitet. Uppenbarligen är P-kärnor inte lika effektiva som E-kärnor, så det är väldigt vettigt att bli av med ett par, speciellt eftersom det bara påverkar multi-core-prestanda och inte kommer att reducera single-core-prestanda vid Allt.

Vi vet inte hur mycket effektivare Meteor Lake kommer att vara jämfört med Raptor Lake, men ett rykte hävdar att Intel siktar på en 50 % eller högre effektivitetsvinst över Raptor Lake vid samma kärnvärde. Eftersom Meteor Lakes högsta chip inte har lika många kärnor som 13900K, vet vi att ryktet inte kan syfta på till flaggskeppsmodellerna, men det är svårt att föreställa sig att Meteor Lake-processorn inte är mer effektiv än 13900K. Även en effektivitetsförbättring på 20 % skulle innebära 20 % mer prestanda vid samma strömförbrukning.

Såvida inte Meteor Lake-chips för stationära datorer är begränsade till TDP: er under 200W (vilket skulle begränsa toppprestanda), verkar oron för Meteor Lakes toppprestanda ogrundad. Den är på Intels 7nm-nod (officiellt kallad Intel 4), har en ny arkitektur och använder den nya kakeldesignen. En 50% förbättring av effektiviteten är väl inom rimliga gränser, och det är vad Intel behöver mest just nu eftersom ökad strömförbrukning inte verkar vara ett alternativ längre. Att avskaffa ett par P-kärnor verkar vara rätt drag för både stationära och bärbara segment på marknaden.

Antal kärnor är inte Meteor Lakes största svaghet

Om något får ned Meteor Lake, kommer det definitivt inte att vara dess kärnvärde. Enbart den nya processen kan antingen förbättra frekvenserna med 20 % utan att öka effekten eller minska effekten med 40 % vid samma klockhastighet jämfört med Intels 10nm-nod. Det är det bästa scenariot, men eftersom Meteor Lake också kommer med arkitektoniska förbättringar kan vi tro att Intel inte kommer att ha för många problem med att förbättra prestanda och effektivitet på vissa av dess bästa processorer.

Vad Intel kan ha problem med är faktiskt att bråka ihop alla delar av Meteor Lake, få det att fungera och få ut det på marknaden. Intels sätt att hantera chiplets (eller kakel, som företaget kallar dem) är djupt oroande. Där AMD utvecklar några olika chips och använder många av dem för att rikta in sig på den prestanda den vill ha, Intel designar flera olika, specialiserade chips som alla har olika tillverkning överväganden. För Intel innebär detta högre utvecklingskostnader, mindre flexibilitet när det gäller att använda sina brickor och, framför allt, en ökad risk för förseningar. En enda bricka kan hålla upp ett helt segment om den inte är klar.

12900K och 13900K var bra när de kom ut, men 10nm-processorer var försenade i år och år, och det var bara Intels fjärde försöket på 10nm som resulterade i riktigt bra processorer. Föreställ dig att 12th Gen hade lanserats 2018 eller 2019 istället för 2021; det är vad 10nm-fördröjningarna kostade Intel. Det verkar konstigt att oroa sig för kärnor när Meteor Lake inte ens har nått mål än.

Vi kommer snart att veta om Intels 7nm-process kommer att börja så dåligt som 10nm, och om det är sant att Intel har burkat den stationära versionen av Meteor Lake, är det ett riktigt dåligt tecken. 10nm var exklusivt för bärbara datorer i över tre år eftersom 10nm-noden inte var redo för avancerade processorer med många kärnor och högt strömförbrukning. Det verkar som att Intels 7nm kan göra stora processorer, men om Meteor Lake-chips är effektbegränsade på grund av tekniska problem, så är det en mycket större fråga än ett par saknade kärnor.