Intel-Roadmap zur kommenden Haswell-Architektur

Freitag, 31. August 2012
 / von Leonidas
 

Wieder einmal aus China stammt eine Roadmap zu den kommenden Mainstream/HighEnd-Prozessoren von Intels Haswell-Architektur – wobei das Original dieser (chinesischsprachigen) Roadmap bei Baidu inzwischen leider entschwunden ist, eine Kopie hiervon konnte allerdings gesichert werden. Zwar enthält diese Roadmap nur recht wenige technischen Details zu Haswell, zusammen mit den schon bekannten Informationen zur Haswell-Architektur läßt sich aber dennoch ein ganz vernünftiges Bild dieser im Jahr 2013 zu erwartenden Intel-Prozessoren zeichnen.

Intel Haswell Architektur-Überblick
Intel Haswell Architektur-Überblick
Intel Haswell Spezifikationen
Intel Haswell Spezifikationen

Haswell wird gemäß Intels Tick-Tock-Strategie wiederum eine neue Architektur darstellen (nachdem Ivy Bridge "nur" ein Refresh auf neuer Fertigungsstufe ist) und sollte demzufolge eine etwas höhere Steigerung der Pro-MHz-Performance mitbringen als zuletzt Ivy Bridge. Allerdings ist diesbezüglich noch nicht wahnwitzig viel bekannt außer der Einführung der neuen CPU-Befehlssatzerweiterung AVX2 – welche zudem (typisch für CPU-Befehlssatzerweiterung) auch erst in einigen Jahren richtig ausgenutzt werden wird und zum Haswell-Launch sicherlich nur äußerst partiell für eine Mehrperformance sorgen kann.

Sandy Bridge Ivy Bridge Haswell
Fertigung 32nm Intel 22nm Intel 22nm Intel
Chipfläche 4C+GT2: 1160 Mill. Transistoren auf 216mm²
2C+GT2: 624 Mill. Transistoren auf 149mm²
2C+GT1: 504 Mill. Transistoren auf 131mm²
4C+GT2: 1400 Mill. Transistoren auf 160mm²
4C+GT1: 133mm²
2C+GT2: 118mm²
2C+GT1: 94mm²
?
Sockel 1155 1155
(kompatibel zu Sandy Bridge)
1150
(nicht kompatibel zu Ivy Bridge)
CPU-Teil 2-4 Sandy-Bridge-Rechenkerne + HyperThreading, 256 kByte Level2-Cache pro Rechenkern, bis zu 8 MB Level3-Cache insgesamt, CPU-Befehlssatzerw. bis AVX1 2-4 Ivy-Bridge-Rechenkerne + HyperThreading, 256 kByte Level2-Cache pro Rechenkern, bis zu 8 MB Level3-Cache insgesamt, CPU-Befehlssatzerw. bis AVX1 2-4 Haswell-Rechenkerne + HyperThreading, CPU-Befehlssatzerw. bis AVX2
GPU-Teil Intel-Grafik mit DirectX10.1-Fähigkeit, 6 oder 12 Recheneinheiten (HD Graphics 2000 & 3000) Intel-Grafik mit DirectX11-Fähigkeit, 6 oder 16 Recheneinheiten (HD Graphics 2500 & 4000) Intel-Grafik mit DirectX11.1-Fähigkeit, bis zu 40 Recheneinheiten und opionaler eDRAM
Verbesserungen - kleiner Pro-MHz-Gewinn, besser wirkender TurboMode, abgesenkte TDP, offizieller Speichersupport für DDR3/1600, PCI Express 3.0 Interface, höherer Overclocking-Multiplikator, deutlich verbesserte integrierte Grafik mittlerer Pro-MHz-Gewinn, CPU-Befehlssatzerweiterung AVX2, verbesserte Overclocking-Eigenschaften, extrem verbesserte integrierte Grafik
Speicherinterface DualChannel DDR, offiziell bis DDR3/1333 DualChannel DDR, offiziell bis DDR3/1600 DualChannel DDR, offiziell bis DDR3/1600
PCI Express Interface 16 Lanes 2.0 16 Lanes 3.0 16 Lanes 3.0
TDPs DualCore 35W & 65W 35W & 55W 35W & 65W
TDPs QuadCore 45W, 65W & 95W 45W, 65W & 77W 45W, 65W & 95W
Chipsätze 6er Serie 7er Serie 8er Serie (Codename "Lynx Point")
Pro-MHz-Gewinn - +6% > +10%
Top-Modell Core i7-2700K mit vier Rechenkernen + HyperThreading @ 3.5 GHz (TurboMode max. 3.9 GHz) & HD Graphics 3000 Grafiklösung @ 850 MHz (TurboMode max. 1350 MHz)
(gesamte Modell-Liste)
Core i7-3770K mit vier Rechenkernen + HyperThreading @ 3.5 GHz (TurboMode max. 3.9 GHz) & HD Graphics 4000 Grafiklösung @ 650 MHz (TurboMode max. 1150 MHz)
(gesamte Modell-Liste)
?
gesamter Performance-Gewinn - +6% +15%
Release Januar 2011 April 2012 zweites Quartal 2013

Seitens Intel existiert im übrigen schon die Prognose von ">10%" mehr Pro-MHz-Performance bei Haswell, was dann schon einmal ganz interessant wäre und zumindest den Pro-MHz-Gewinn von Ivy Bridge (+6%) schlagen würde. Die neue Roadmap gibt hier eine noch genauere Prognose ab, laut der Slide 13 soll die zu Haswell gehörige Shark-Bay-Plattform in etwa 15 Prozent insgesamter Mehrperformance bringen. Dies bedeutet aber auch, daß angesichts der schon gt;10 Prozent mehr Pro-MHz-Performance Haswell wohl nur eine geringe Steigerung der nominellen Taktraten mitbringen wird, wahrscheinlich also weiterhin unterhalb von 4 GHz beim Referenztakt bleibt.

Pro-MHz-Gewinn höchste Taktrate * Perf.Index üblicher OC-Takt Perf.Index OC
Core 2   (2006, 65nm/45nm) - 3.0 GHz 100% 3.6 GHz 118%
Nehalem   (2008, 45nm) +31% 3.2 GHz (+TM) 138% 3.8 GHz 160%
Sandy Bridge   (2011, 32nm) +15% 3.5 GHz (+TM) 172% 4.5 GHz 214%
Ivy Bridge   (2012, 22nm) +6% 3.5 GHz (+TM) 182% 4.5 GHz 226%
Haswell   (2013, 22nm) > +10% ? ~210% ? ?
* Um einen fairen Vergleich mit der heutigen Situation zu gewährleisten, wo die Enthusiasten-Modelle in die "E-Architekturen" ausgegliedert sind, wurden bei der Angabe zur höchsten Taktrate bei Core 2 und Nehalem nur Prozessoren-Modelle des Mainstream-Bereichs mit Preispunkten bis maximal 500 Euro berücksichtigt. Zudem wurden überall natürlich allein auf die Werte von Vierkern-Modellen gesetzt.

Gleichfalls ergibt diese Performance-Prognose, daß gut übertaktete Sandy-Bridge- und Ivy-Bridge-Prozessoren wohl problemlos mit den schnellsten Haswell-Modellen (zu deren Referenztakt) mithalten werden können. Die Haswell-Architektur drückt damit natürlich zum einen ihre Überlegenheit aus, wenn sie unübertaktet knapp dieselbe Performance bietet wie gut übertaktete Sandy-Bridge- und Ivy-Bridge-Prozessoren – andererseits zeigt sie sich auch nicht wirklich zwingend für Besitzer eben dieser gut übertakteten Sandy-Bridge- und Ivy-Bridge-Prozessoren. Da Haswell zudem den neuen (inkompatiblen) Sockel 1150 samt neuer Mainboard-Chipsätze mitbringt, ist hier noch eine zusätzliche psychologische Umstiegshürde vorhanden.

Diese versucht Intel mit besseren Übertaktungs-Möglichkeiten bei Haswell abzufedern. Noch ist hierzu nichts genaues bekannt, aber allem Anschein nach wird Intel wieder eine Übertaktung des System-Grundtakts (der frühere Bustakt) sowie anderer System-Taktraten wie der von PCI Express und DMI ermöglichen, dafür allerdings nichts an der Einschränkung der Multiplikator-Wahl auf die speziellen K-Modelle tun. Bei genauer Betrachtung dürfte Intel aber dennoch gewisse Haken einbauen – denn eine problemlose Grundtakt-Übertaktung bei allen Haswell-Prozessoren würde die K-Modelle und generell alle teureren Modelle überflüssig machen, was sicherlich nicht im Interesse von Intel sein kann. Haswell wird wohl eine gewisse Verbesserung beim Thema Overclocking mitbringen – aber wahrscheinlich wird sie nicht ganz so radikal ausfallen wie in den bisherigen Vorhersagen beschrieben.

Multiplikator-Übertaktung Grundtakt-Übertaktung
Sandy Bridge nur bei K-Modellen, limitiert auf x57 keine Möglichkeit zu CPU-Übertaktung, Speicher ist bis DDR3/2133 übertaktbar, andere Taktraten nicht frei wählbar
Sandy Bridge E durchgehend, limitiert auf x57 (beim Core i7-3820 limitiert auf x45) fest +33% oder +67% mehr CPU-Bustakt, Speicher ist bis DDR3/2133 übertaktbar, andere Taktraten nicht frei wählbar
Ivy Bridge nur bei K-Modellen, limitiert auf x63 keine Möglichkeit zu CPU-Übertaktung, Speicher ist bis DDR3/2800 übertaktbar, andere Taktraten nicht frei wählbar
Haswell unbekannt, aber vermutlich wie bei Ivy Bridge nur bei K-Modellen angeblich freie Übertaktbarkeit der Taktraten von CPU, PCI Express und DMI, die mögliche Speicherübertaktung ist noch unklar

Und letztlich wäre zu Haswell natürlich noch die stark verbesserte integrierte Grafik zu erwähnen, welche dann gleich mit bis zu 40 Recheneinheiten (Ivy Bridge bei maximal 16 Recheneinheiten) antreten wird. Allerdings – und hier hilft die neue Roadmap entscheidend weiter (Slide 16 & Slide 17) – wird es die stärkste Haswell-Grafiklösung (von den drei Grafiklösungen GT1, GT2 und GT3) irritierenderweise nur im Mobile-Bereich. Dies ist eine etwas seltsame Entscheidung seitens Intel, da somit erstmals bei Intel dem Desktop-Bereich nicht mehr die schnellste integrierte Grafiklösung zur Verfügung stehen wird:

2C+GT1 2C+GT2 2C+GT3 4C+GT2 4C+GT3
Haswell Desktop Celeron & Pentium
Haswell Desktop Core i3 mglw.
Haswell Desktop Core i5
Haswell Desktop Core i7
Haswell Mobile Celeron
Haswell Mobile Core i3 & i5
Haswell Mobile Core i7
Die Existenz eines 4C+GT3 Prozessors im Mobile-Segement ist in der vorliegenden Roadmap nicht direkt eingezeichnet, wird aber in einer Fußnote erwähnt.

Ob Intel hier vielleicht später noch einmal nachlegen wird, ist unklar – dies hängt auch davon ab, was sich hinter den drei Haswell-Grafiklösungen GT1, GT2 und GT3 konkret verbirgt und wie der immer wieder zu Haswell kolportierte optionale eDRAM hier noch ins Bild hineinpasst. Für den Augenblick läßt sich nur sagen, daß der Hauptteil der Verbesserungen der integrierten Haswell-Grafik wohl in Richtung HighEnd-Notebook gehen und demzufolge für den Rest des Marktes nicht relevant sein wird. Wie schnell dagegen die Haswell GT2-Grafik werden soll, dazu gibt es leider widersprüchliche Aussagen: Zuletzt soll es eine Intel-Prognose von der dreifachen Performance gegenüber Ivy Bridge GT1 gegeben haben – dies wäre ein Performanceniveau knapp oberhalb der schnellsten Llano-Grafiklösung. Die aktuelle Intel-Roadmap (Slide 13) spricht dagegen in einer Fußnote von der nur zweifachen Performance gegenüber Ivy Bridge GT1 – und dies wäre dann doch das Niveau der zweitschnellsten Llano-Lösung.

Davon abgesehen dürften sich im nächsten halben Jahr wohl noch genügend Gelegenheiten ergeben, weitere Informationen zu Haswell abzugreifen. Schließlich ist nun die Zeit heran, wo Intel erste Haswell-Testmuster (an ausgewählte OEM-Partner und Software-Entwickler) versenden müsste, was ganz automatisch auch zu dem einen oder anderen Leak bezüglich der Haswell-Performance oder/und weiteren Details zu den Haswell-Spezifikationen führen dürfte. Der Launch von Haswell soll dann im zweiten Quartal 2013 stattfinden, wobei es wie schon bei Ivy Bridge nach einem verteilten Launch aussieht, welcher den Zeitrahmen April bis August 2013 belegen wird.

Intel-Roadmap zu Haswell (Slide 13)
Intel-Roadmap zu Haswell (Slide 13)
Intel-Roadmap zu Haswell (Slide 14)
Intel-Roadmap zu Haswell (Slide 14)
Intel-Roadmap zu Haswell (Slide 15)
Intel-Roadmap zu Haswell (Slide 15)
Intel-Roadmap zu Haswell (Slide 16)
Intel-Roadmap zu Haswell (Slide 16)
Intel-Roadmap zu Haswell (Slide 17)
Intel-Roadmap zu Haswell (Slide 17)
Intel-Roadmap zu Haswell (Slide 18)
Intel-Roadmap zu Haswell (Slide 18)
Intel-Roadmap zu Haswell (Slide 20)
Intel-Roadmap zu Haswell (Slide 20)
Intel-Roadmap zu Haswell (Slide 21)
Intel-Roadmap zu Haswell (Slide 21)