Im Mai dieses Jahres, während der Computex in Taiwan, präsentierte Intel seine nächste Generation der Core Ultra 200V Architektur unter dem Codenamen Lunar Lake. Das Hauptziel dieser Neuentwicklung von Intel ist es, eine hohe Leistung bei extrem niedrigem Stromverbrauch für schlanke und kompakte Laptops zu realisieren. Angesichts der Tatsache, dass Qualcomms ARM-basierter Snapdragon X Elite bereits im Windows-PC-Sektor Fuß gefasst hat und aufgrund seiner Effizienz für Furore sorgt, ist es an der Zeit, sich genauer mit Intels Lunar Lake Architektur zu beschäftigen und zu erfahren, wie sie für eine verbesserte Effizienz umgestaltet wurde.
Intel Lunar Lake Architektur
Mit der Einführung von Meteor Lake im vergangenen Jahr vollzog Intel den Wandel von seinem traditionellen monolithischen Design zu einem modularen Chipdesign. Das Lunar Lake Design geht hierbei noch einen Schritt weiter. Im Gegensatz zu Meteor Lake, bei dem der Compute-Tile sich hauptsächlich auf die CPU und den Cache konzentrierte, wird der Compute-Tile der Lunar Lake Prozessoren nun auch die CPU, den Cache, die GPU und die NPU integrieren.
Dies bedeutet, dass der Compute-Tile der größte Chip auf dem Die sein wird. Besonders hervorzuheben ist, dass er dieses Jahr auf der N3B Prozesstechnologie von TSMC gefertigt wird. Obwohl TSMCs N3B im Hinblick auf die Ausbeute etwas hinter dem neueren und verbesserten N3E Knoten zurückbleibt, wechselt Intel endlich von seiner eigenen Fertigung zu TSMCs fortschrittlichem 3nm Prozess – ein bemerkenswerter Fortschritt.
Der Plattformcontroller-Tile, zuständig für I/O und Konnektivität, wird ebenfalls auf TSMCs 6nm (N6) Knoten hergestellt, ähnlich wie beim letztjährigen Meteor Lake. Erstmals entwirft Intel seinen Prozessor, während TSMC ihn produziert. Abschließend verpackt Intel den gesamten Chipsatz mit seiner eigenen Foveros 3D-Technologie.
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Zusätzlich integriert Intel den Speicher direkt in den Prozessor. Dies bedeutet, dass ein einheitlicher Speicher, ähnlich wie bei den Apple M-Serie Chips, auf den Lunar Lake Chips verfügbar sein wird. Der On-Package LPDDR5X-8533 RAM ist in Kapazitäten von 16GB oder 32GB erhältlich.
Insgesamt hat die Lunar Lake Architektur signifikante Änderungen erfahren. Die CPU, GPU, NPU und der Cache sind nun Teil des Compute-Tiles und werden auf TSMCs 3nm (N3B) Prozessknoten gefertigt, was voraussichtlich zu einer deutlichen Verbesserung der Effizienz führen wird. Darüber hinaus ist der Speicher direkt auf dem SoC verfügbar, was den Energieverbrauch und den Platzbedarf reduziert und gleichzeitig die Bandbreite verbessert.
Während der Computex Veranstaltung erklärte Michelle Holthaus, EVP und GM bei Intel, dass: „Wir werden den Mythos widerlegen, dass [x86] nicht so effizient sein kann.“ Intel behauptet, dass die auf x86 basierenden Lunar Lake Prozessoren den Energieverbrauch um bemerkenswerte 40 % senken werden.
Es scheint, dass Intel mit den Lunar Lake Prozessoren die richtigen Schritte unternimmt, um die Effizienz zu steigern. Im Folgenden wollen wir uns die neuen Lunar Lake CPU-Kerne genauer ansehen.
Intel Lunar Lake CPU
Lunar Lake wird mit 8 CPU-Kernen ausgestattet sein – 4 Performance (P)-Kerne, genannt Lion Cove, und 4 Efficiency (E)-Kerne, genannt Skymont. Wie bereits erwähnt, ist die CPU ein Bestandteil des Compute-Tiles. Intel gibt an, dass der P-Core Lion Cove bei Lunar Lake im Vergleich zum Redwood Cove P-Core von Meteor Lake eine um 14 % höhere IPC (Instructions Per Cycle) aufweist.
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Intel hat diesmal einen deutlich anderen Weg eingeschlagen. Der Chiphersteller hat SMT (Simultaneous Multi-threading), auch bekannt als HyperThreading, nach mehr als zwei Jahrzehnten aus seinem Prozessor entfernt. SMT ermöglicht es einem Kern, zwei Aufgaben gleichzeitig zu bearbeiten. Intel argumentiert, dass die Entfernung von SMT die Leistung pro Watt um 5 % verbessert.
Um den Wegfall von HyperThreading zu kompensieren, argumentiert Intel, dass die Lunar Lake Prozessoren mehr Instruktionen pro Zyklus bearbeiten können, anstatt sich auf eine parallele Ausführung zu verlassen. Dies ermöglicht es dem Prozessor, in Single-Threaded Anwendungen eine bessere Leistung zu erzielen.
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Der E-Core, Skymont, stellt meiner Ansicht nach die Hauptattraktion der Lunar Lake Prozessoren dar. Intel gibt an, dass Skymont eine beeindruckende IPC-Verbesserung von 68 % im Vergleich zum Crestmont E-Core von Meteor Lake bietet. Der 4-Core Skymont Cluster bleibt in einer „Low Power Island“ getrennt vom P-Core Cluster und hat Zugriff auf seinen eigenen L3 Cache.
Folglich benötigt Skymont ein Drittel der Energie, um die Spitzenleistung von Crestmont zu erreichen. Insgesamt bietet Skymont bei Single-Threaded Aufgaben die doppelte Leistung im Vergleich zum Crestmont Kern.
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Zudem hat Intel die Flexibilität bei den Taktgeschwindigkeitserhöhungen mit Lunar Lake erweitert. Anstatt die Taktgeschwindigkeit um 100 MHz zu erhöhen, was mehr Energie verbraucht, kann die Lunar Lake Architektur die Taktgeschwindigkeit um 16,67 MHz erhöhen, um das Energiebudget für jede Aufgabe zu optimieren.
Das verringerte Frequenzintervall führt zu einem geringeren Energieverbrauch. Insgesamt sagt Intel, dass die Lunar Lake CPU die Single-Threaded Leistung von Meteor Lake bei nur der Hälfte der Energie erreichen kann, was recht beachtlich ist.
Lunar Lake Geekbench Ergebnis (Durchgesickert)
Obwohl Lunar Lake für den 3. September angekündigt ist, sind bereits einige Geekbench Ergebnisse durchgesickert. Die 8-Core CPU, mit Verwendung des niedrigsten SKUs (Core Ultra 5 228V), erzielte im Single-Core Test 2.530 Punkte und im Multi-Core Test 9.875 Punkte. Dieses SKU erreicht einen Takt von bis zu 4,5 GHz bei einer TDP von 17W (30W maximale Turbo Leistung).
Das leistungsstärkste SKU (Core Ultra 9 288V) von Lunar Lake erreichte 2.790 Punkte im Single-Core Test und 11.048 Punkte im Multi-Core Test. In einigen weiteren Durchläufen konnte es sogar die 2.900 Marke bei Single-Threaded Anwendungen übertreffen. Dieses spezielle SKU erreicht eine Frequenz von bis zu 5,1 GHz und hat eine TDP von 30W.
Intel Lunar Lake: Neue Xe2 GPU
Die integrierte GPU im Lunar Lake basiert auf der Battlemage Grafikarchitektur und verfügt über 8 Intel Xe Kerne der zweiten Generation. Zudem bietet sie 8 Raytracing Einheiten für eine verbesserte Gaming Leistung und Echtzeit-Raytracing. Des Weiteren kann die neue Lunar Lake GPU allein bis zu 67 Billionen Operationen pro Sekunde (TOPS) ausführen. Das ist recht beeindruckend, oder?
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Im Vergleich zur Meteor Lake GPU ist die Lunar Lake GPU 1,5-mal schneller und bietet auch XeSS AI-basiertes Upscaling. Ihre Display Engine kann drei 4K HDR Bildschirme mit 60 Hz und einen 8K HDR Bildschirm mit 60 Hz verarbeiten. Schließlich unterstützen die Lunar Lake Prozessoren auch AV1 Codierung und Decodierung.
Intel Lunar Lake NPU
Es wurde viel über die schwache NPU von Meteor Lake gesagt, die nur bis zu 10 TOPS ausführen konnte, aber mit Lunar Lake wird Intel eine Reihe von Copilot+ PCs für lokale AI-Arbeitslasten antreiben. Die neue Lunar Lake NPU 4 kann allein bis zu 48 TOPS ausführen, was über Microsofts 40 TOPS-Grenze für Copilot+ PCs liegt.
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Insgesamt kann der Prozessor mit all seinen Recheneinheiten bis zu massive 120 TOPS erreichen. Die GPU kann bis zu 67 TOPS leisten, die CPU bis zu 5 TOPS und die NPU bis zu 48 TOPS – insgesamt 120 TOPS. Dies übertrifft sogar die gesamte Verarbeitungsfähigkeit von 75 TOPS des Snapdragon X Elite von Qualcomm. Beachten Sie, dass die TOPS-Zahl auf dem INT8 Datentyp basiert.
Intel Lunar Lake: Durchgesickerte SKUs
Im Folgenden finden Sie alle durchgesickerten SKUs der Core Ultra Prozessoren basierend auf der Lunar Lake Architektur. Es gibt neun verschiedene SKUs, die alle 8 CPU-Kerne beinhalten. Die Unterscheidungsmerkmale sind der Speicher, die CPU/GPU Taktrate und die NPU Leistung.
| Lunar Lake SKUs | Kerne/Threads | Speicher | Maximale CPU Frequenz | Maximale GPU Frequenz | NPU (TOPS) | TDP Bereich |
|---|---|---|---|---|---|---|
| Core Ultra 9 288V | 8C/8T | 32 GB | 5.1 GHz | 2.05 GHz | 48 | 30W – 30W |
| Core Ultra 7 268V | 8C/8T | 32 GB | 5.0 GHz | 2.00 GHz | 48 | 17W – 30W |
| Core Ultra 7 266V | 8C/8T | 16 GB | 5.0 GHz | 2.00 GHz | 48 | 17W – 30W |
| Core Ultra 7 258V | 8C/8T | 32 GB | 4.8 GHz | 1.95 GHz | 47 | 17W – 30W |
| Core Ultra 7 256V | 8C/8T | 16 GB | 4.8 GHz | 1.95 GHz | 47 | 17W – 30W |
| Core Ultra 5 238V | 8C/8T | 32 GB | 4.7 GHz | 1.85 GHz | 40 | 17W – 30W |
| Core Ultra 5 236V | 8C/8T | 16 GB | 4.7 GHz | 1.85 GHz | 40 | 17W – 30W |
| Core Ultra 5 228V | 8C/8T | 32 GB | 4.5 GHz | 1.85 GHz | 40 | 17W – 30W |
| Core Ultra 5 226V | 8C/8T | 16 GB | 4.5 GHz | 1.85 GHz | 40 | 17W – 30W |
Intel Lunar Lake: Zusätzliche Verbesserungen
Wie bereits erwähnt, ist der RAM jetzt Teil des SoC. Dies bedeutet, dass CPU, GPU oder NPU schneller auf den Speicher zugreifen können. Intel erklärt, dass die Verlagerung des Speichers auf den SoC auch dazu beiträgt, Platz auf der Hauptplatine freizugeben. Da der Speicher physisch näher am Compute-Tile liegt, verbessert sich die Bandbreite durch reduzierte Latenz und führt zu einer Verringerung des Energieverbrauchs um etwa 40 %.
Selbstverständlich werden Benutzer mit dem On-Package Speicher nicht in der Lage sein, den Speicher aufzurüsten oder zu ersetzen, was einigen möglicherweise missfallen wird. Abgesehen davon gibt Intel an, dass der Thread Director verbessert wurde, um Aufgaben den geeigneten Kernen zuzuweisen. Intel setzt weiterhin auf maschinelles Lernen, um dem System Scheduler bessere Anweisungen für die Aufgabenverwaltung zu geben.
Schließlich liegt der TDP-Bereich der Lunar Lake Prozessoren zwischen 17W und 30W. Insgesamt bin ich sehr gespannt auf die Lunar Lake Prozessoren, die für den 3. September 2024 angekündigt sind. Es wird eine aufregende Zeit für die Verbraucher, während Intel Qualcomm und AMD im Rennen um die AI-PCs herausfordert. Wir könnten endlich eine verbesserte Akkulaufzeit bei x86-basierten Windows Laptops erleben.