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Core i5-L16G7 (Lakefield) im Test: Intels x86-Hybrid-CPU analysiert

Was bisher ARM-basierten CPUs vorbehalten war, bringt Intel für x86-Chips. Und es funktioniert, wie unsere Benchmarks zeigen.

Ein Test von veröffentlicht am
Lakefield-Package unter der Lupe
Lakefield-Package unter der Lupe (Bild: Intel)

Seit 2011 bietet ARM für Smartphone-Prozessoren eine sogenannte Big-Little-Konfiguration an, mittlerweile als Dynamiq in verbesserter Form: Statt alle CPU-Kerne identisch auszulegen, werden heterogene Cluster kombiniert. So ist es möglich, schnelle und sparsame Kerne zu mischen, was die Geschwindigkeit und die Effizienz zugleich steigert. Exakt diese Idee hat Intel für die eigenen Ultrabooks entdeckt und - so viel sei verraten - schon der erste Versuch überzeugt.

Für dieses Resultat hat Intel jedoch viele Jahre daran gearbeitet, die als Hybrid-Architektur bezeichnete Technik bis zur Marktreife zu entwickeln. Nach einiger Verzögerung hatte der Hersteller im Januar 2018 das erste Design ankündigt, die Vorstellung des Lakefield-Chips erfolgte im Juni 2019. Zu den ersten Geräten mit dem SoC gehört das Galaxy Book S, dessen ARM-Version (Test) mit Snapdragon 8cx sich durch eine extrem lange Akkulaufzeit auszeichnet.

Vor Lakefield gab es bei Intel prinzipiell zwei verschiedene Arten von Architekturen für CPU-Kerne, die als Core (Big bei ARM) und die als Atom (Little bei ARM) entworfenen. Folgerichtig waren alle bisherigen Prozessoren homogen, sie basierten also entweder auf schneller Core- oder auf sparsamer Atom-Technik. Erstere wird für Notebook-, Desktop-, Workstation- und Server-CPUs mit bis zu 28 Kernen sowie einem Power-Budet von bis zu 205 Watt genutzt, wohingegen Letztere primär für bis zu 4 Kerne und mit bis zu 10 Watt für günstige Notebooks sowie Mini-PCs ausgelegt sind.

  • 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)
Ultrabook-Platine mit Lakefield (Bild: Intel)

An der Schnittstelle zwischen Core und Atom befinden sich die Ultrabooks: Hier soll die Leistung vergleichsweise hoch ausfallen, die Akkulaufzeit aber auch. Daher hat Intel in den vergangenen Jahren allerhand CPU-Kerne und Chip-Variationen entwickelt, die bei 10 bis 25 Watt besonders flott und effizient arbeiten. Diese U-Modelle (früher: ULV, Ultra Low Voltage) nutzen überdies sparsamen LPDDR3- oder LPDDR4X-Speicher und weisen zusätzliche C-States auf, also spezielle Tiefschlafmodi. Dennoch sind auch die U-Prozessoren homogen, sie nutzen rein Core-basierte Kerne.

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Hier kommt Lakefield ins Spiel, da der Chip heterogen ausgelegt ist - er soll das Beste aus Core und Atom verbinden. Für Intel ist dieses Hybrid-Design vor allem auch deshalb wichtig, weil klar war, dass ARM-basierte Prozessoren im Ultrabook-Segment früher oder später ankommen werden.

Qualcomm startete 2018 mit den ersten Always Connected PCs auf Basis des Snapdragon 835 (Test), unterstützt von Microsoft mit dem dafür angepassten Windows 10 on ARM. 2019 folgten dann Modelle mit dem Snapdragon 850 (Test), der jedoch ebenfalls nur ein angepasstes Smartphone-SoC ist. Der Snapdragon 8cx (Test) hingegen ist für Ultrabooks ausgelegt und weist eine konkurrenzfähige Leistung verglichen zu Intels bisherigen 7-Watt-Chips auf.

Zwar stellen Snapdragon-Geräte noch eine absolute Nische dar, aber Qualcomm und Microsoft arbeiten daran, diese rasch zu vergrößern. Aus Intel-Sicht ebenfalls nicht zu unterschätzen, ist das Apple Silicon (Analyse): Künftig sollen alle (!) Macs mit ARM-basierten, von Apple selbst entwickelten Prozessoren ausgestattet werden. Für Intel bedeutet Apples Abkehr, dass ein Kunde mit zuletzt (Q1/2020) etwa 7 Prozent Marktanteil mittelfristig kein Abnehmer mehr für die eigenen CPUs ist.

Lakefield muss also nicht nur als x86-Design innerhalb von Intels Portfolio überzeugen, sondern sollte auch in der Lage sein, sich wenigstens gegen Qualcomms Snapdragons zu behaupten, da diese im Windows-Segment wichtiger werden könnten. Schauen wir uns daher an, was Lakefield technisch zu bieten hat.

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gadthrawn 19. Jul 2020 / Themenstart

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

ms (Golem.de) 18. Jul 2020 / Themenstart

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

thrust26 18. Jul 2020 / Themenstart

Schließe mich an.

mibbio 17. Jul 2020 / Themenstart

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

wurstdings 17. Jul 2020 / Themenstart

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

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