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 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.