Intel stellt die 10. Core-Generation auf Basis von "Ice Lake" mit 18% IPC-Gewinn, aber niedrigeren Taktraten vor

Auf der Computex hat Intel die 10. Core-Generation eingeläutet, welcher im Gegensatz zu den häufigen Refreshes der letzten Jahre mit "Ice Lake" tatsächlich mal eine neue Architektur-Grundlage aufweisen kann. Allerdings geht Ice Lake (wie bekannt) alleinig in den Mobile-Bereich, hört derzeit bei Vierkernern mit einer TDP von 15 Watt auf (9W & 28W sind angekündigt). Offiziell läuft dies bei Intel unter dem Marketing-Neusprech einer "bewußt auf Mobile-Anforderungen hin" entwickelten Architektur, inoffiziell ist das 10nm-Fertigungsverfahren schuld – welches nicht die benötigten Taktraten liefert, damit Intel auf der Basis von Ice Lake auch größere Modelle bzw. Desktop-Prozessoren auflegen kann. Selbst anhand der aktuellen Ice-Lake-Mobilprozessoren ist diese Problematik zu sehen: Jene treten mit vergleichsweise niedrigeren Taktraten sowohl beim Base- als auch beim Boosttakt an – was dann (leider) auch Intels augenscheinlich herausragende Arbeit in anderen Disziplinen zumindest erheblich ausbremst. Denn Intel hat bei der CPU-Architektur von Ice Lake noch einmal alles in die Waagschale geworfen, was noch übrig war und beansprucht mittels Ice Lake einen IPC-Gewinn von satten +18% gegenüber der Skylake-Architektur, welche derzeit immer noch den Unterbau der aktuellen Desktop- und Server-Prozessoren von Intel darstellt.

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Intel "Ice Lake" Vorstellung auf der Computex 2019 (Bild 1) [2]

Jene +18% IPC sind nichtsdestotrotz eine dicke Nummer, eigentlich hat man die Core-Architektur in dieser Frage schon als weitgehend ausgereizt angesehen. Andererseits hatte Intel bei Ice Lake [3] mit den "Sunny Cove [4]" genannten CPU-Kernen nun sicherlich sehr viel Zeit, zudem fließen hierbei auch die schon beim (nur für Showcase-Produkte benutzten) 10nm-Vorgänger "Cannon Lake [5]" getätigten Architektur-Verbesserungen mit ein. Hierzu tragen primär der verdoppelte Level2-Cache, eine verdoppelte Bandbreite zum Level1-Cache, weitere Cache-Verbessungen, mehr Ports zu den Ausführungseinheiten (von 8 auf 10 Ports), eine vierte Adressgenerierungs-Einheit (AGU) sowie nunmehr auch AVX512-Fähigkeit bei Consumer-Prozessoren bei (AVX512 gab es bislang nur bei den Server-Modellen von Skylake [6]). In der Summe ergeben diese Änderungen am CPU-Design von Ice Lake bzw. Sunny Cove allerdings noch lange nicht jenen IPC-Sprung von +18% – die eigentliche Arbeit zugunsten dieses großen IPC-Sprungs dürfte also in Form von Detail-Anpassungen an allen möglichen Ecken und Kanten des bisherigen CPU-Designs getätigt worden sein.

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Intel "Ice Lake" Vorstellung auf der Computex 2019 (Bild 2) [8]

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Intel "Ice Lake" Vorstellung auf der Computex 2019 (Bild 3) [10]

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Intel "Ice Lake" Vorstellung auf der Computex 2019 (Bild 4) [12]

Wie schon erwähnt, geht Ice Lake neben dem IPC-Sprung allerdings auch mit einem bedeutsamen Verlust an Taktrate einher. Gegenüber dem direkten Vorgänger im 15-Watt-Bereich in Form des Kaby-Lake-Derivats "Whiskey Lake U" liegt der Basetakt der Vierkerner um 500-600 MHz niedriger, der maximale Turbotakt dagegen um 300-700 MHz niedriger. Bei den jeweiligen Spitzenmodellen lautet dieser Vergleich auf Core i7-8565U von Whiskey Lake mit 1,8/4.1/4,6 GHz gegenüber Core i7-1065G7 von Ice Lake mit 1.3/3.5/3.9 GHz – eine Taktratendifferenz von -500 MHz beim Basetakt, -600 MHz beim AllCore-Turbo sowie -700 MHz beim maximalen Turbotakt. Ironischerweise liegt damit der Taktraten-Vorteil von Whiskey Lake in diesem konkreten Beispiel bei +17% – und somit praktisch gesehen auf der Höhe des IPC-Gewinns von Ice Lake (wobei selbiger der Genauigkeit willen auch nur gegenüber Skylake gilt). Dieser grobe Vergleich deutet schon an, das man bei Ice Lake U letztlich nicht wirklich mit beachtbar mehr CPU-Performance rechnen darf. Intel nimmt zwar eine gewisse Steigerung der Singlethread-Performance zwischen Ice Lake und Whiskey Lake für sich in Anspruch (ca. +3,5%) – das dieselbe Rechnung nicht für die Multithread-Performance aufgemacht wurde, spricht bezüglich dieser allerdings Bände.

Und somit liegt der eigentliche Vorteil bei Ice Lake derzeit auf Seiten der integrierten Grafiklösung von Intels Grafik-Generation 11. Jene wurde massiv ausgebaut, innerhalb einer der üblichen GT2-Lösungen gibt es nunmehr bis zu 64 (anstatt vorher 24) Ausführungseinheiten, was im System von AMD und nVidia auf vergleichsweise 1024 512 Shader-Einheiten hinausläuft. Allerdings sinkt auch hier die iGPU-Taktrate leicht ab, so das Intel letztlich nur bis zu +80% Mehrperformance für die integrierte Grafiklösung von Ice Lake U verspricht. Wie vorher mittels Intel-Teasern [13] bereits bekanntgeben, will man damit auf gleicher TDP sogar AMDs aktuelle Picasso-APU (leicht) schlagen können – wobei in diesem Fall der erstklassige Speichersupport von Ice Lake U mit bis zu LPDDR4/3733 sicherlich eine gewichtige Rolle spielen dürfte. Normalerweise ist man ja immer dazu aufgerufen, Systeme mit den offiziellen Spezifikationen gegeneinander zu vergleichen – hierbei stellt sich jedoch die Frage, ob es so schnell real kaufbare Ice-Lake-Notebooks geben dürfte, welche diese hohe Speichertaktung auch tatsächlich anbieten. Gut möglich also, das Ice Lake in der Praxis noch einigermaßen bei der iGPU-Performance abspecken muß, wenn die Notebook-Hersteller dann üblicherweise weit niedriger taktenden Speicher verbauen.

Terminlich dürfte es mit Ice Lake ab Spätsommer bzw. Herbst 2019 losgehen, da Intel derzeit Ice Lake U an die Notebook-Hersteller auszuliefern beginnt, jene nun aber auch erst einmal ihre eigenen Geräte auf Ice-Lake-Basis fertigstellen bzw. teilweise erst konzipieren müssen. Intels Zielsetzung hierzu dürfte wohl die im US-Raum wichtige "Back-to-School" Saison im August/September sein, bei vernünftiger Lieferbarkeit ist dies durchaus zu schaffen. Hoffentlich läßt Intel sich bis dahin herab, die Modelldaten zu den einzelnen Ice-Lake-Modellen auch noch einmal offiziell zu verkünden, denn derzeit gibt es diesbezüglich nur aus Kreisen der Notebook-Hersteller konkretes zu erfahren. Dies bezieht sich allerdings auch nur auf die 15-Watt-Modelle, zu den gleichfalls von Intel versprochenen Ice-Lake-Prozessoren mit TDPs von 9 Watt und 28 Watt ist bis dato noch absolut gar nichts zu hören. Dabei wären insbesondere die 28-Watt-Modelle interessant, weil jene schon eher in den Bereich ernsthafter Vergleiche mit früheren Intel-Generationen gehen.

Nachtrag vom 4. Juni 2019

Von Golem [14] kommt eine Klarstellung zu den Spezifikationen der integrierten Grafiklösungen in Intels Ice Lake: Danach erhalten die G7-Modelle erwartungsgemäß die volle Grafik mit 64 Ausführungseinheiten (Execution Units = EU), welche als "Iris Plus Graphics" vermarktet werden. Darunter muß man teilweise heftige Abspeckungen in Kauf nehmen, denn die G4-Modelle erhalten dann nur 48 (aktive) Ausführungseinheiten, die G1-Modelle gar nur noch 24 (aktive) Ausführungseinheiten, beiderseits augenscheinlich als "UHD Graphics" vermarket. Die letzten zwei Stellen der Modellnummer (G1, G4 oder G7) ergeben somit einen klaren Hinweis auf die Größe der verbauten integrierten Grafiklösung, was diese vergleichsweise langen Modellnumern etwas besser verständlich werden läßt. Allerdings ist die Höhe der Abspeckung speziell für den Bereich der Core-Prozessoren ungewöhnlich harsch, bisher gab es dort üblicherweise nur den Verlust einer einzelnen Ausführungseinheit, nicht aber gleich den Verlust von gleich der Hälfte dieser. Die große Grafikpower von Ice Lake wird sich somit in der Praxis auf einzelne Spitzen-Prozessoren beschränken, für welche Intel dann wie üblich auch Spitzenpreise nehmen dürfte.