Sunny Cove: Neue Intel-Architektur für Ice Lake mit Multi Chip-Design und mehr IPC

Intel Sunny Cove Ice Lake 10nm
(Bild: Intel)

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Intel hat Sunny Cove als neue Prozessorarchitektur vorgestellt. Die Architektur kommt erstmals in Ice Lake zum Einsatz und setzt auf ein Multi Chip-Design.

Sunny Cove heißt Intels neue CPU-Architektur

Intel hat heute auf dem Architecture Day die neue Sunny Cove-Architektur für Prozessoren vorgestellt. Sie beerbt die Skylake-Architektur, die erstmals in der gleichnamigen Skylake-Prozessorserie zum Einsatz kam. Einen Namenswechsel gibt es mit Sunny Cove jedoch nicht. So soll die Architektur erstmals in der Ice Lake-Serie zum Einsatz kommen. Die Prozessoren sollen Ende 2019 auf den Markt kommen. Mit Sunny Cove gibt es so einige Neuerungen in der internen Struktur, die Intel vor allem gegen AMDs Zen 2-Architektur, die erstmals in Epyc 2 alias Rome und später Ryzen 3000 zum Einsatz kommt, wappnen soll.

Mehr Parallelisierung und mehr IPC

Wie in den Generationen davor soll sich vor allem die IPC wieder deutlich verbessern. Intel möchte seinen Vorsprung gegenüber AMD hier noch einmal kräftig ausbauen. Das soll durch eine Kombination aus schnellem und mehr Cache-Speicher und einer besseren Befehlsverwaltung funktionieren. Der L1-Cache wird von 32 auf 48 Kilobyte um 50 Prozent vergrößert. Auch der L2-Cache soll größer werden, Intel macht hierzu jedoch noch keine genauen Angaben. Mit Sunny Cove sollen auch zwei Loads und Stores pro Takt möglich sein, während die Lake-Architektur jeweils nur einen Load und einen Store schaffte. Dadurch können deutlich mehr Daten und Befehle pro Takt an die Execution Units weitergegeben werden, wodurch die IPC steigt.

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Mit Sunny Cove setzt Intel auch erstmals auf mehr Parallelisierung. So gibt es statt vier jetzt fünf Allocators und 10 statt 8 Ports zu den Rechenwerken. Auch einen Adressgenerator gibt es mehr, weshalb nun insgesamt vier AGUs (Adress Generation Unit) verbaut sind. Zum Zurückschreiben nach der Befehlsausführung gibt es zudem jetzt zwei statt einer Store-Einheit. Die Instructions Per Cycle sind vor allem für Anwendungen, die wenige Threads nutzen, sehr wichtig und beschleunigen diese Anwendungen enorm. Kombiniert mit einem Takt von 5 GHz dürften ersten Schätzungen zufolge so zwischen 20 und 30 Prozent mehr IPC möglich sein. Die starke Steigerung zeigt auch eine Demonstration mit 7-Zip, bei der ein Ice Lake-Prototyp ganze 75 Prozent schneller rechnete als der Vorgänger. Die Demonstration war jedoch ohne weitere Angaben wie dem Takt gezeigt worden und ist daher noch schwer einzuschätzen.

Foveros: Auch Intel setzt auf ein Multi Chip-Design

Während AMD bereits mit der ersten Zen-Generation auf ein Multi Chip-Design setzte, hielt sich Intel noch zurück. Zwischenzeitlich verunglimpfte man die Epyc-Prozessoren noch als „vier zusammengeklebte Desktop-Prozessoren“. Dass dieser Ansatz jedoch Zukunft hat, zeigt aber auch der Architecture Day von Intel. So soll mit Sunny Cove auch bei Intel der MCM-Ansatz im großen Stil zum Einsatz kommen. Die neue Bauform für Prozessoren nennt Intel Foveros. Sie könnte in allen Prozessortypen, vom Tablet bis zum Server, zum Einsatz kommen.

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Während AMD die Chips jedoch nebeneinander positioniert und verbindet, stapelt Intel mit Foveros verschiedene Chips aufeinander. Dabei kommt die EMIB-Technologie als Verbindung zum Einsatz. Auf einem gewöhnlichen Package sitzt demnach ganz unten der Interposer, der alle Elemente verbindet. Darüber sitzen dann die verschiedenen Chips. Einerseits soll es x86-Chips geben, die per Silizium an den Interposer angeschlossen sind. Andererseits können auch andere Chips oben auf den Interposer gesetzt werden. So ist für Tablets beispielsweise die Anbindung eines LTE-Modems möglich. Auch der Arbeitsspeicher lasse sich direkt auf den Interposer packen. Die Stromversorgung für alle Chips funktioniert dabei direkt über den Interposer.

Der Interposer selbst ist bei diesem Ansatz ein 22nm-Chip. Die x86-Chips werden bereits mit 10nm produziert. Der Interposer könnte wie bei AMDs Epyc 2 auch I/O- und Speichermanagement übernehmen. Das hat Intel jedoch noch nicht bestätigt. Auch FPGA-Chiplets für den Serverbereich finden auf dem Interposer platz. Andere Anwendungsmöglichkeiten sind noch diskrete Grafikchiplets. Damit hat Intel durch Kaby Lake-G, auf dessen Package eine AMD-GPU verlötet war, bereits Erfahrung. Weitere Details dazu sind wohl erst im Laufe des Jahres 2019 zu erwarten.

Neue iGPU schafft erstmals 1 TFLOP

Mit der neuen Sunny Cove-Architektur kommt auch eine Neue iGPU-Generation mit dem simplen Namen Gen11. Die iGPUs waren noch nie wirklich leistungsfähig, mit der Gen11 soll sich das zumindest zu einem Teil ändern. Die neue iGPU soll ab jetzt bis zu einem TFLOP an Rechenleistung erreichen. Das ist natürlich kein Vergleich zu echten Gaming-Grafikkarten, integrierte Grafikeinheiten waren aber niemals zu wirklich aufwändigem Gaming geeignet. AMD hat mit Raven Ridge und gut 1,7 TFLOPs hier zwar deutlich vorgelegt, für richtigen Spielspaß wird man aber weiterhin eine dedizierte Grafikkarte brauchen.

Trotzdem ist die Steigerung der Leistung nicht zu verachten. Im Vergleich zur aktuellen Coffee Lake Refresh-Generation, in der noch die Gen9.5-iGPU vorkommt, steigt die Leistung um gut 100 Prozent. Dafür verbaut Intel 64 Shader-Blöcke, während in der Gen9 nur 24 verbaut waren. Mit Coarse Pixel Shading (CPS) steigt die Leistung zusätzlich. Dabei berechnet die GPU zum Beispiel bei Shootern nur den zentralen Bildteil genau, während die verbliebenen Bildteile mit deutlich verringerter Qualität berechnet werden. Besonders bei schnellen Spielen wie Shootern kann das durchaus ein Vorteil sein, da sich der Spieler sowieso nur auf den zentralen Teil konzentriert. Mit der neuen iGPU bestätigt Intel auch ein weiteres Mal den Support von Adaptive Sync, welches bei AMD FreeSync heißt. Dadurch gehört auch Tearing der Vergangenheit an.

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Florian Maislinger is author and founder of PC Builder's Club. As a skilled IT engineer, he is very familiar with computers and hardware and has been a technology lover since childhood. He is mainly responsible for the news and our social media channels.

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