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Merge-Request deutet große Änderungen für Intels Xe-Architektur an

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intel-xe-logoIm Rahmen der Linux-Entwicklung bzw. in einem Merge-Request sind erste Details zur Xe-Architektur von Intel aufgetaucht. Bisher ist zur Xe-Architektur recht wenig bekannt, doch die Pläne sehen einen Einsatz als integrierte GPU bis zum Datacenter-Beschleuniger vor – das Design soll also von klein und sparsam bis leistungsstark skalieren.

Der Merge-Request enthält natürlich keinerlei technische Informationen, sondern stellt die Anforderungen an den Intel-Compiler für das Backend von Gen12 in einen gewissen Rahmen.

"Gen12 is planned to include one of the most in-depth reworks of the Intel EU ISA since the original i965. The encoding of almost every instruction field, hardware opcode and register type needs to be updated in this merge request. But probably the most invasive change is the removal of the register scoreboard logic from the hardware, which means that the EU will no longer guarantee data coherency between register reads and writes, and will require the compiler to synchronize dependent instructions anytime there is a potential data hazard (...)"

Bisher basieren die GPU-Architekturen von Intel bzw. die ISA (Instruction Set Architecture) auf dem i965-Treiber. Der i965-Linux-Treiber ist aber nicht die einzige Entwicklung in diesem Bereich. Dennoch deutet Intel große Änderungen für den Treiber der Xe-GPU im Vergleich zu i965 an. Die Rede ist zunächst von Bereichen der GPU, welche die Shadereinheiten mit Instruktionen und den notwendigen Daten füttern. Einige Bestandteile der aktuellen EUs (Execution Units) scheint Intel auslagern zu wollen, was wohl auch notwendig wird, wenn man eine Architektur derart breit aufstellen will.

Als Gen12 wird die Xe-Architektur als integrierte GPU in Desktop- und Mobilprozessoren zum Einsatz kommen. Konkret spricht der Merge Request von "support for the Gen12 (Tigerlake) ISA in the i965/Iris compiler back-end" – die Rede ist also von den Tiger-Lake-Prozessoren, die noch 2020 auf Ice Lake/Lakefield folgen sollen.

2020 sollen auch die ersten dedizierten GPUs auf Basis der Xe-Architektur auf den Markt kommen. Bereits bekannt ist, dass Intel in gewisser Form ein Ray Tracing unterstützen wird. Eine Hardwarebeschleunigung ist am ehesten wahrscheinlich. Welches Marktsegment Intel wird anpeilen können, wird sich noch zeigen müssen. Auch wenn der Chipriese jahrzehntelange Erfahrungen hat, dürfte der Einstieg als Konkurrent von AMD und NVIDIA nicht ganz einfach werden. Bereits 2021 will Intel die ersten Chips in 7 nm fertigen, die dann ebenfalls GPUs auf Basis der Xe-Architektur sein sollen.

Intel hat aber auch schon einige technische Daten und Leistungsdaten zu Ice Lake-U (ICL-U) sowie Tiger Lake-U (TGL-U) verraten und so können wir diese mit Whiskey Lake-U (WHL-U) vergleichen:

Vergleich der Prozessoren
  WHL-U ICL-U TGL-U LKF
Design 4+2 4+2 4+2 -
CPU-Kerne 4 4 4 5
Grafikeinheit GT2 (Gen9.5)
24 EUs
GT2 (Gen11)
64 EUs
Xe-Architektur
96 EUs
GT2 (Gen11)
64 EUs
TDP 15 W 15 W 15 - 25 W 5 & 7 W
RAM LPDDR4-2400

LPDDR4-3733

LPDDR4-3733 LPDDR4-4266

Die GPU der Ice-Lake-U-Prozessor sollen in etwa doppelt so schnell wie der schnellsten Whiskey-Lake-U-Prozessor sein. Diese Zahlen scheinen sich mit dem Erscheinen der ersten Lakefield-Prozessoren (LKF), die ebenfalls die Gen12-Graphics verwenden, zu bestätigen. Mit Tiger Lake-U will Intel die Leistung noch einmal verdoppeln. Anhand der verwendeten EUs ist dies allerdings keine große Überraschung.

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