Neue Einzelheiten zu den hybriden fünfkernigen Prozessoren Intel Lakefield

• In Zukunft werden nahezu alle Intel-Produkte die Foveros-Architektur nutzen, deren aktive Implementierung im Rahmen des 10-nm-Fertigungsprozesses beginnen wird.
• Die zweite Generation von Foveros wird in den ersten 7-nm-Grafikprozessoren von Intel eingesetzt, die im Serverbereich Verwendung finden werden.
• Auf einer Investorenveranstaltung erklärte Intel, aus welchen fünf Schichten der Lakefield-Prozessor bestehen wird.
• Zum ersten Mal wurden Prognosen zur Leistung dieser Prozessoren veröffentlicht.

Erstmalig hat Intel über die fortschrittliche Architektur der hybriden Lakefield-Prozessoren berichtet, und zwar bereits Anfang Januar dieses Jahres. Doch die gestrige Investorenveranstaltung wurde genutzt, um die Ansätze, die bei der Entwicklung dieser Prozessoren verwendet wurden, in die Gesamtstrategie des Unternehmens für die kommenden Jahre zu integrieren. Zumindest wurde die Foveros-Architektur auf der gestrigen Veranstaltung in den unterschiedlichsten Zusammenhängen erwähnt – sie wird beispielsweise in dem ersten 7-nm-dedizierten Grafikprozessor der Marke eingesetzt, der im Serverbereich im Jahr 2021 zum Einsatz kommen wird.

Im Rahmen des 10-nm Fertigungsprozesses wird Intel die erste Generation der 3D-Foveros-Architektur nutzen, während die 7-nm Produkte auf die zweite Generation der Foveros-Architektur umsteigen. Bis 2021 wird zudem das EMIB-Substrat, das Intel bereits in seinen programmierbaren Matrices und einzigartigen mobilen Prozessoren Kaby Lake-G getestet hat, auf die dritte Generation weiterentwickelt. Diese Prozessoren kombinieren Intel-Computing-Kerne mit einem diskreten Chip der AMD Radeon RX Vega M Grafikkarten. Die im Folgenden behandelte Foveros-Architektur der mobilen Prozessoren Lakefield gehört somit zur ersten Generation.

Lakefield: fünf Schichten der Perfektion

Auf der Veranstaltung für Investoren der leitende Ingenieur Venkata Renduchintala, den Intel in offiziellen Dokumenten auch als 'Murthy' bezeichnet, erläuterte die grundlegenden Schichten der zukünftigen Lakefield-Prozessoren, was ein erweitertes Verständnis dieser Produkte im Vergleich zur Präsentation im Januar ermöglichte.

Die gesamte Verpackung des Lakefield-Prozessors hat die Abmessungen 12 x 12 x 1 mm, was die Entwicklung sehr kompakter Motherboards ermöglicht, die nicht nur in ultradünnen Laptops, Tablets und verschiedenen umwandelbaren Geräten, sondern auch in leistungsstarken Smartphones Platz finden können.

Die zweite Schicht besteht aus einer grundlegenden Komponente, die in 22-nm-Technologie hergestellt wird. Sie vereint Elemente des Systemlogikchips, einen 1 MB großen L3-Cache und das Stromversorgungssystem.

Die dritte Schicht trägt den Namen des gesamten Gestaltungskonzepts – Foveros. Es handelt sich um eine Matrix skalierbarer dreidimensionaler Verbindungen, die einen effizienten Informationsaustausch zwischen mehreren Schichten von Siliziumkristallen ermöglicht. Im Vergleich zur 2.5D-Anordnung auf Basis eines Siliziumbrückenchips ist die Bandbreite von Foveros um das Zwei- bis Dreifache erhöht. Diese Schnittstelle weist einen niedrigen spezifischen Energieverbrauch auf, ermöglicht jedoch die Entwicklung von Produkten mit einem Energieverbrauch von 3 W bis 1 kW. Intel verspricht, dass sich die Technologie in einem Reifegrad befindet, in dem die Ausbeute an brauchbaren Produkten sehr hoch ist.

Auf der vierten Ebene befinden sich die 10-nm Komponenten: vier energieeffiziente Atom-Kerne mit Tremont-Architektur und ein großes Kern mit Sunny Cove-Architektur, sowie die Gen11-Grafikasubsystem mit 64 Ausführungseinheiten, die sich die Lakefield-Prozessoren mit ihren mobilen 10-nm Verwandten Ice Lake teilen. Ebenfalls auf dieser Ebene befinden sich einige Komponenten, die die Wärmeleitfähigkeit des gesamten mehrstöckigen Systems verbessern.

Schließlich befinden sich an der Spitze dieses „Sandwichs“ vier LPDDR4-Speicherchips mit einem Gesamtvolumen von 8 GB. Ihre Montagehöhe vom Boden überschreitet nicht einmal einen Millimeter, sodass das gesamte „Gestell“ sehr filigran ist und nicht mehr als zwei Millimeter hoch ist.

Erste Daten zur Konfiguration und einigen Eigenschaften Lakefield

In den Anmerkungen zu seiner Pressemitteilung vom Mai erwähnt Intel die Ergebnisse eines Vergleichs zwischen dem hypothetischen Prozessor Lakefield und einem mobilen 14-nm Dual-Core-Prozessor der Amber-Lake-Generation. Der Vergleich wurde auf Basis von Simulationen und Modellen durchgeführt, weshalb nicht behauptet werden kann, dass Intel bereits über Ingenieurmuster der Lakefield-Prozessoren verfügt. Im Januar erklärten Vertreter von Intel, dass die 10-nm Ice-Lake-Prozessoren zuerst auf den Markt kommen würden. Heute wurde bekanntgegeben, dass die Lieferungen dieser Prozessoren für Notebooks im Juni beginnen werden, und auf den Folien der Präsentation wird Lakefield ebenfalls in der Liste der Produkte von 2019 erwähnt. Daher kann mit einem Debüt mobiler Computer auf Basis von Lakefield bis Ende dieses Jahres gerechnet werden, allerdings ist das Fehlen von Ingenieurmuster im April etwas besorgniserregend.

Kehren wir zur Konfiguration der verglichenen Prozessoren zurück. Lakefield hatte in diesem Fall fünf Kerne ohne Unterstützung für Hyper-Threading, und der TDP-Wert konnte zwei Werte annehmen: fünf oder sieben Watt. In Verbindung mit dem Prozessor sollte der LPDDR4-4267-Speicher mit einem Gesamtvolumen von 8 GB im Dual-Channel-Setup (2 × 4 GB) arbeiten.

Wenn man den Aussagen von Intel Glauben schenken kann, reduziert der Lakefield-Prozessor im Vergleich zu Amber Lake die Fläche der Hauptplatine um das Zweifache, senkt den Energieverbrauch im aktiven Zustand ebenfalls um das Zweifache, erhöht die Leistung der Grafikeinheit um das Zweifache und reduziert den Energieverbrauch im Standby-Zustand um das Zehnfache. Der Vergleich wurde mit GfxBENCH und SYSmark 2014 SE durchgeführt, weshalb er nicht den Anspruch auf Objektivität erhebt, aber für die Präsentation war dies ausreichend.

Quelle: 3dnews.ru