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CPU-Architektur: Ice Lake bekommt Sunny Cove, um AMD auf Abstand zu halten

Die bisher als Ice Lake bekannten Prozessoren für Desktop, Notebook und Server bekommen eine neue Architektur. Die gibt es - wie bei AMD - auch als Chiplets, aber laut Intel mit deutlich höherer Leistung pro Takt.

Artikel veröffentlicht am ,
Skylake vs. Sunny Cove: deutlich mehr Parallelität pro Core
Skylake vs. Sunny Cove: deutlich mehr Parallelität pro Core (Bild: Intel)

Zu einem nicht genau benannten Zeitpunkt Ende 2019 will Intel die ersten CPUs mit der neuen Kernarchitektur Sunny Cove auf den Markt bringen. Dies gab das Unternehmen im kalifornischen Los Altos auf seinem ersten Intel Architecture Day bekannt. Die Veranstaltung, die wie ein Mini-IDF an nur einem Tag ausgelegt ist, soll künftig regelmäßig über Neuerungen bei den Architekturen informieren.

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Den Anfang der neuen Produkt- und Kommunikationsstrategie macht Sunny Cove, was aber nur der Codename für die x86-Kerne ist. Diese werden ab 2019 wie bei AMDs Zen2-Architektur in kleinerer Strukturbreite zusammen mit anderen Teilen der CPU aus Multichip-Modulen gebaut. Details finden sich in einer weiteren Meldung.

  • Für Server gibt es 4 Petabyte RAM und mehr Security. (Folie: Intel)
  • Die Roadmap - die Coves starten 2019, zu den Atoms gab es nichts Neues. (Folie: Intel)
  • Schlauere Ausführung und Spekulation (Folie: Intel)
  • Alle Puffer und Caches werden größer. (Folie: Intel)
  • IPC ist leicht auszurechnen, der Takt spielt weiterhin eine zentrale Rolle. (Folie: Intel)
  • Sunny Cove hat vor allem mehr Bandbreite als die Lake-Architekturen. (Folie: Intel)
  • Mehr Parallelität auf dem Weg bis zu den Rechenwerken (Folie: Intel)
  • Protoypen-System mit Sunny Cove (Foto: Nico Ernst)
  • Ein Chiplet mit Sunny Cove, in etwa so groß wie ein Daumennagel (Foto: Nico Ernst)
Alle Puffer und Caches werden größer. (Folie: Intel)

Damit ist Sunny Cove neu, die Codenamen der Produkte - also CPUs - aber nicht. Der erste Chip mit Sunny Cove wird der Ende des Jahres 2019 erwartete Ice Lake sein. Bisher war davon ausgegangen worden, dass er nur den dritten Aufguss der 2015 mit Skylake begonnenen Lake-Designs darstellt - und ein bisschen sieht das immer noch so aus.

Ausgehend von einem größeren L1-Cache hat Intel bei Sunny Cove aber an fast allen Schrauben gedreht. Es dürften noch mehr sein, als bisher verraten wurde, insbesondere hat Intel als Mainstream-High-End noch nicht die bisher kolportierten 10 Kerne als Nachfolger des 8-Kerners 9900K bestätigt.

  • Für Server gibt es 4 Petabyte RAM und mehr Security. (Folie: Intel)
  • Die Roadmap - die Coves starten 2019, zu den Atoms gab es nichts Neues. (Folie: Intel)
  • Schlauere Ausführung und Spekulation (Folie: Intel)
  • Alle Puffer und Caches werden größer. (Folie: Intel)
  • IPC ist leicht auszurechnen, der Takt spielt weiterhin eine zentrale Rolle. (Folie: Intel)
  • Sunny Cove hat vor allem mehr Bandbreite als die Lake-Architekturen. (Folie: Intel)
  • Mehr Parallelität auf dem Weg bis zu den Rechenwerken (Folie: Intel)
  • Protoypen-System mit Sunny Cove (Foto: Nico Ernst)
  • Ein Chiplet mit Sunny Cove, in etwa so groß wie ein Daumennagel (Foto: Nico Ernst)
Schlauere Ausführung und Spekulation (Folie: Intel)

Den L1-Cache hatte Intel seit Generationen nicht angefasst, mit Sunny Cove soll der schnellste Speicher in einem PC von 32 auf 48 KByte vergrößert werden- und mithin um 50 Prozent. In den ersten Stufen der Befehlsverarbeitung, also unter anderem bei Fetch/Decode, landen so viel mehr Daten vor den Rechenwerken. Zwei Loads und Stores pro Takt sind möglich, bei den bisherigen Lakes waren es je nur einer. Auch der L2-Cache wird größer, bisher waren es bei Desktop-Lakes 256 KByte je Kern, bei den X-CPUs und den Xeons 1 MByte. Die genauen Sunny-Größen verriet Intel noch nicht. Gleiches gilt für den erweiterten TLB, einen schnellen Puffer, der Speichertransaktionen beschleunigt.

  • Für Server gibt es 4 Petabyte RAM und mehr Security. (Folie: Intel)
  • Die Roadmap - die Coves starten 2019, zu den Atoms gab es nichts Neues. (Folie: Intel)
  • Schlauere Ausführung und Spekulation (Folie: Intel)
  • Alle Puffer und Caches werden größer. (Folie: Intel)
  • IPC ist leicht auszurechnen, der Takt spielt weiterhin eine zentrale Rolle. (Folie: Intel)
  • Sunny Cove hat vor allem mehr Bandbreite als die Lake-Architekturen. (Folie: Intel)
  • Mehr Parallelität auf dem Weg bis zu den Rechenwerken (Folie: Intel)
  • Protoypen-System mit Sunny Cove (Foto: Nico Ernst)
  • Ein Chiplet mit Sunny Cove, in etwa so groß wie ein Daumennagel (Foto: Nico Ernst)
Ein Chiplet mit Sunny Cove, in etwa so groß wie ein Daumennagel (Foto: Nico Ernst)

Mit all dem kommen bei den Rechenwerken, bei Intel Execution Units genannt, mehr Befehle pro Takt an. Diese Instructions per cycle (IPC) sind neben dem reinen Takt der Punkt, wo die Lake-Architekturen gegenüber AMDs Zen-Designs vorn liegen. Das beschleunigt alle Anwendungen, vor allem aber jene, die nur in wenige Threads aufgeteilt sind. Zwar will AMD mit Zen2 und Zen3 hier aufholen, den bisherigen Vorsprung will Intel aber weiter ausbauen.

  • Für Server gibt es 4 Petabyte RAM und mehr Security. (Folie: Intel)
  • Die Roadmap - die Coves starten 2019, zu den Atoms gab es nichts Neues. (Folie: Intel)
  • Schlauere Ausführung und Spekulation (Folie: Intel)
  • Alle Puffer und Caches werden größer. (Folie: Intel)
  • IPC ist leicht auszurechnen, der Takt spielt weiterhin eine zentrale Rolle. (Folie: Intel)
  • Sunny Cove hat vor allem mehr Bandbreite als die Lake-Architekturen. (Folie: Intel)
  • Mehr Parallelität auf dem Weg bis zu den Rechenwerken (Folie: Intel)
  • Protoypen-System mit Sunny Cove (Foto: Nico Ernst)
  • Ein Chiplet mit Sunny Cove, in etwa so groß wie ein Daumennagel (Foto: Nico Ernst)
Mehr Parallelität auf dem Weg bis zu den Rechenwerken (Folie: Intel)

Also gibt es neben mehr Bandbreite bei Sunny Cove auch mehr parallel ansprechbare Wege zu den Execution Units: 5 statt 4 Allokatoren, 10 statt 8 Ports zu den Rechenwerken, 4 statt 3 Adressgeneratoren (AGU) und zum Zurückschreiben nach Befehlsausführung 2 statt eine Store-Einheit. Bei einem Nachfolger des 9900K bei wenig mehr als den aktuellen 5 GHz ohne Übertaktung dürften grob geschätzt zwischen 20 und 30 Prozent mehr IPC drin sein - aber auch das wollte Intel nicht kommentieren. Gezeigt wurde aber eine Demo mit 7-Zip, bei der Sunny Cove 75 Prozent schneller als ein bisheriger Lake-Prozessor war. Ohne Angabe von Takten ist das aber ziemlich wertfrei, zumal Sunny Cove auch neue Befehle zur Ver- und Entschlüsselung beherrscht, die Software erst unterstützen muss. Wie die aktuellen Lake-Xeons besitzt auch Sunny Cove zudem Mitigationen gegen Seitenkanal-Angriffe wie die Spectre-Varianten und L1TF in Hardware, was sich auch auf die Leistung auswirkt - auch auf ältere Software.



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Sharra 16. Dez 2018

Bei mir ist Intel eher deswegen unten durch, weil sie zum einen permanent Mondpreise...

NeoCronos 14. Dez 2018

Na dann sind wir mal gespannt

ThorstenMUC 13. Dez 2018

Stimmt - der Satz am Ende "Wie viel mehr IPC das in Summe ergibt, hängt wesentlich auch...

mac.1 13. Dez 2018

Genau, wärend AMD noch damit beschädtigt ist ihre schlechten Chips mit etwas Uhu zu...

freddx12 13. Dez 2018

Vorher released AMD seine 2te Zen Generation und wenn die mit 7 NM wieder so einen Sprung...


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