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Windows-10-Scheduler macht, was er soll

Grundsätzlich sieht Intel vor, dass bei interaktiven und responsiven Aufgaben der SNC-Kern rechnet, etwa beim Öffnen einen Programms oder eines Tabs im Web-Browser. Bei leichter Vordergrundlast und bei Hintergrund-Threads springen hingegen die TNT-Kerne ein.

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Wir haben die Probe aufs Exempel gemacht und die Taktraten der fünf Kerne des Core i5-L16G7 bei einem kompletten Durchlauf des PCMark 10 protokolliert. Wichtig ist hierbei, dass es sich um die effektiven Frequenzen handelt, also auch Ruhepausen in den Schlafmodi (C-States) mit null MHz einbezogen werden.

Intel hat Lakefield für eine Leistungsaufnahme (Scenario Design Power, SDP) von langfristig 7 Watt ausgelegt (PL1), kurzfristig darf der Chip bis zu 9,5 Watt nutzen (PL2). Die Dauer hierfür (TAU) beträgt bei Intel üblicherweise 28 Sekunden, dann wird das erste, nicht das zweite Power-Limit verwendet. Auf Nachfrage wollte der Hersteller das TAU jedoch weder bestätigen noch dementieren, der Wert ist von OEM-Partnern genauso wie PL1 und PL2 anpassbar. Unser Core i5-L16G7 ist auf 5 Watt (PL1) und 9,5 Watt (PL2) eingestellt, erst ein Firmware-Update soll das PL1 auf 7 Watt anheben.

  • Ultrabook-Platine mit Lakefield (Bild: Intel)
  • Wafer mit Lakefield-Compute-Chips (Bild: Intel)
  • I/O-Die von Lakefield (Bild: Intel)
  • Compute-Die von Lakefield (Bild: Intel)
  • Lakefield besteht aus einem Compute- und einem I/O-Die plus LPDDR4X-Speicher (Bild: Intel)
  • Überblick zu den Funktionsblöcken der beiden Dies (Bild: Intel)
  • Lakefield nutzt schnelle Sunny-Cove- und sparsame Tremont-Kerne. (Bild: Intel)
  • Das Package misst 12 x 12 x 1 mm. (Bild: Intel)
  • Der einzelne Sunny Cove ist schneller bei Singlethread-Last, dafür sind die vier Tremont bei Multithreading effizienter. (Bild: Intel)
  • SNC wird für interaktive Workloads genutzt, die Tremonts für Dauerlast oder Hintergrundanwendungen. (Bild: Intel)
  • Der PCMark 10 zeigt, dass der Windows-10-Scheduler die Last sinnvoll auf den SNC- und die TNT-Kerne verteilt. (Screenshot: Golem.de)
  • Beim Starten von Apps wird primär der Sunny Cove verwendet. (Screenshot: Golem.de)
  • Ausblick auf künftige Chiplet- und 3D-Stacking-Fertigung. (Bild: Intel)
Der einzelne Sunny Cove ist schneller bei Singlethread-Last, dafür sind die vier Tremont bei Multithreading effizienter. (Bild: Intel)

Der SNC-Kern springt durchgehend beim Starten von Anwendungen, aber regelmäßig auch beim Web-Browsing, bei Video-Konferenzen und bei Office an. Beim interaktiven Bearbeiten von Fotos und Videos läuft er dauerhaft mit über 2,5 GHz - so wie es sein soll. Sobald Raytracing via POV-Ray ansteht, wird er hingegen abgeschaltet und die vier Tremont-Kerne takten konstant mit 1,9 GHz - ebenfalls wie vorgesehen. In der Spitze sahen wir über 2,9 GHz (SNC) respektive über 2,7 GHz (TNT), was unter Berücksichtigung der C-States für die spezifizierten 3 GHz und 2,8 GHz spricht.

Interessant ist hierbei, dass die Core Rotation Policy von Windows 10 umgesetzt wird: Ein Singlethread-Workload wie Cinebench 1T wird zwischen den vier TNTs herumgereicht, nicht aber auf den SNC verlagert. Das passt zu Intels Aussage, denn Rendering ist keine interaktive Aufgabe. Wollen wir sehen, wie schnell der einzelne Sunny Cove rechnet, müssen wir den Prozess per Affinity-Mask auf den entsprechenden Kern #4 pinnen (#0 bis #3 sind die Tremonts).

  • Ultrabook-Platine mit Lakefield (Bild: Intel)
  • Wafer mit Lakefield-Compute-Chips (Bild: Intel)
  • I/O-Die von Lakefield (Bild: Intel)
  • Compute-Die von Lakefield (Bild: Intel)
  • Lakefield besteht aus einem Compute- und einem I/O-Die plus LPDDR4X-Speicher (Bild: Intel)
  • Überblick zu den Funktionsblöcken der beiden Dies (Bild: Intel)
  • Lakefield nutzt schnelle Sunny-Cove- und sparsame Tremont-Kerne. (Bild: Intel)
  • Das Package misst 12 x 12 x 1 mm. (Bild: Intel)
  • Der einzelne Sunny Cove ist schneller bei Singlethread-Last, dafür sind die vier Tremont bei Multithreading effizienter. (Bild: Intel)
  • SNC wird für interaktive Workloads genutzt, die Tremonts für Dauerlast oder Hintergrundanwendungen. (Bild: Intel)
  • Der PCMark 10 zeigt, dass der Windows-10-Scheduler die Last sinnvoll auf den SNC- und die TNT-Kerne verteilt. (Screenshot: Golem.de)
  • Beim Starten von Apps wird primär der Sunny Cove verwendet. (Screenshot: Golem.de)
  • Ausblick auf künftige Chiplet- und 3D-Stacking-Fertigung. (Bild: Intel)
Der PCMark 10 zeigt, dass der Windows-10-Scheduler die Last sinnvoll auf den SNC- und die TNT-Kerne verteilt. (Screenshot: Golem.de)

So können wir testen, wie hoch der Leistungszuwachs ausfällt, wenn wir von einem Tremont- auf einen Sunny-Cove-Kern wechseln und davon ausgehend, wie schnell die vier Tremont-Cores sind. Die Resultate sind eindeutig: Der SNC-Kern ist 25 bis 67 Prozent flotter als ein TNT-Kern, vier Tremonts wiederum erreichen grob die doppelte Geschwindigkeit des einzelnen Sunny Cove. Es erscheint uns sinnvoll, dass bei dauerhaften Multithreading-Workloads der TNT-Cluster herangezogen wird, da so die absolute Performance und auch die Leistung pro Watt höher ausfällt.

1T (Tremont)1T (Sunny)nT (1+4 Cores)
Cinebench R11.5-2.91,08 ptk1,35 ptk (+25 %)3,09 ptk (+286 % bzw +128 %)
Cinebench R15-0.3.868 ptk107 ptk (+57 %)251 ptk (+369 % bzw +135 %)
Cinebench R20-0.6.0211 ptk272 ptk (+29 %)577 ptk (+273 % bzw +112 %)
Geekbench 5.1.1529 ptk884 ptk (+67 %)1758 ptk (+332 % bzw +99 %)
Core i5-L16G7 (Lakefield) - Sunny Cove vs Tremont

Wie aber schneidet der Core i5-L16G7 in (echten) Anwendungen ab und wo sortiert er sich verglichen mit anderen Prozessoren ein? Gehen wir die Messwerte durch.

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gadthrawn 19. Jul 2020

Teufelszeug... Hatte mein 386 sx und alle Rechner die ich davor hatte nicht...

ms (Golem.de) 18. Jul 2020

Beim Programmstart werden mehr als ein Kern genutzt, allerdings physische statt...

thrust26 18. Jul 2020

Schließe mich an.

mibbio 17. Jul 2020

Nicht der Pentium 4 direkt, aber eben der darauf basierende Pentium D. "Der in 90 nm...

wurstdings 17. Jul 2020

Also von der Leistung und TDP her, würde ich sagen, dass die Tablettregion damit...


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