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Eine Übersicht: Intels aktuellen und zukünftigen Pläne bei den Prozessoren

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intelMan könnte meinen, Intel müssten früher oder später doch die Seen ausgehen. Skylake, Coffee Lake, Comet Lake, Rocket Lake, Tiger Lake – nicht nur hat man hier schnell die Übersicht verloren, auch fällt es schwer zuzuordnen, wo denn nun neue neue Architektur zum Einsatz kommt, mit welcher integrierten Grafikeinheit sie kombiniert wird und welche Fertigung zum Einsatz kommt.

Dies zeigt sich auch immer wieder in den Kommentaren unter den News zu den Prozessoren. Und Intel hilft mit seiner Produktstrategie nicht wirklich. Comet Lake-U und Comet Lake-Y sowie Ice Lake unter dem Dach der 10. Generation der Core-Prozessoren machen dies deutlich. Nicht jedem potenziellen Käufer eines Notebooks dürfte der Unterschied direkt klar sein.

Wir haben daher einmal versucht, eine Übersicht zu schaffen, die in den drei Marktbereichen alle aktuellen und zukünftigen Core-Generationen aufführt. Wir werden dabei nicht jedes Detail der einzelnen Prozessoren erläutern, sondern versuchen einen Überblick zu vermitteln. In einer Art Legende soll aber eine kleine Hilfestellung gegeben werden.

Für die mobilen Prozessoren verwendet Intel die Zusätze U (Ultra Low Power), Y (Extremely Low Power) und H (High Performance Graphics). Einzig in diesem Marktsegment gibt es diese detaillierte Unterscheidung. Für den Desktop gibt es die Zusätze S (Desktop) und X (High End Desktop). Im Serversegment unterscheidet Intel zwischen SP (Scalable Processor) und AP (Advanced Processor).

Aktuelle und zukünftige Notebook-Prozessoren

Kommen wir aber zur Übersicht der Notebook-Prozessoren:

Die von Intel vorgesehenen Core-Prozessoren für Notebooks
  Fertigung CPU-µArch GPU-µArch Launch
Comet Lake-U/Y 14 nm Skylake Gen9.5 2019
Ice Lake-U/Y/H 10 nm Sunny Cove Gen11 2019
Rocket Lake-U 14 nm Skylake Gen12 2020
Tiger Lake 10 nm Willow Cove Gen12 2020/21
Alder Lake 10 nm - - 2021
Meteor Lake 7 nm - - 2022

Aktuell liefert Intel für die Notebooks die Core-Prozessoren auf Basis von Comet Lake und Icelake aus. Die Comet-Lake-Prozessoren basieren auf der Skylake-Architektur und werden noch in einem verbesserten 14-nm-Verfahren gefertigt. Ob nun 14 nm++ oder 14 nm+++ – hier kommuniziert Intel nicht eindeutig. Zwar hat Intel für Comet Lake (zumindest teilweise) den Speichercontroller überarbeitet und auch der Chipsatz bekommt neue Funktionen, die integrierte Grafikeinheit auf Basis von Gen9.5 zeigt aber, aus welchem Zeitalter die Grundstruktur dieser Prozessoren stammt. Notebooks mit Comet-Lake-Prozessoren werden in Kürze verfügbar sein. Intel vermarktet die Comet-Lake-Prozessoren unter der 10. Generation der Core-Prozessoren. Erste Benchmarks konnten wir bereits durchführen.

Daneben liefert Intel auch noch die Ice-Lake-Prozessoren für Notebooks aus. Diese sollen ebenfalls in Kürze in den ersten Geräten zu finden sein. Nach langer Zeit des Stillstands in den Architekturen sind die Ice-Lake-Prozessoren wieder eine echte Neuheit, denn sie verwenden Kerne auf Basis der Sunny-Cove-Architektur. Der Speichercontroller beherrscht LPDDR4-3733 und die integrierte Grafikeinheit bietet als Gen11 eine rund doppelt so hohe Leistung. Die quasi nicht vorhandenen Cannon-Lake-Prozessoren (daher haben wir diese auch ignoriert) waren die ersten in 10 nm gefertigten Modelle – Ice Lake führt dies schon eher in den Massenmarkt.

In den kommenden Monaten wird sich zeigen müssen, ob wir mit Rocket Lake-U eine weitere Variante von Skylake in 14 nm in Notebooks sehen werden. Die Änderungen in Rocket Lake dürften gering sein. Vor 2020 wird es auch keine weitere Änderung geben. Dann aber steht schon Tiger Lake auf der Matte. Nach Ice Lake gibt es einen weiteren Wechsel in der CPU-Architektur, denn hier sollen die Willow-Cove-Kerne zum Einsatz kommen. Mehr L3-Cache und AVX-512-Befehlssätze sind für Tiger Lake schon bestätigt worden. Vor Ende 2020 oder Anfang 2021 ist mit Tiger Lake nach aktuellem Stand aber nicht zu rechnen. Tiger Lake wird auch die erste Generation sein, welche eine integrierte Variante der von Intel noch nicht genauer vorgestellten Xe-Architektur (Gen12) verwenden wird.

Darauf folgen werden Alder Lake und Meteor Lake. Zu diesen beiden Generationen gibt es noch kaum Details. Vermutet wird eine Fertigung in 7 nm erst für Meteor Lake. Wir sprechen hier aber vom Zeitraum 2021 und 2022 und damit kann noch viel passieren, bis wir hier genauere Informationen haben werden.

Aktuelle und zukünftige Desktop-Prozessoren

Bei den Desktop-Prozessoren werden wir in Kürze einige Änderungen sehen. Die aktuellen Coffee-Lake- und Skylake-Prozessoren haben wir hier weitestgehend ignoriert, auch wenn es mit dem Core i9-9900KS ein weiteres Modell geben wird.

Die von Intel vorgesehenen Core-Prozessoren für den Desktop
  Fertigung CPU-µArch GPU-µArch Launch
Coffee Lake-S 14 nm Skylake Gen9.5 2018
Skylake-X 14 nm Skylake - 2018
Cascade Lake-X 14 nm Skylake - 2019
Comet Lake-S 14 nm Skylake Gen9.5 2019/20
Rocket Lake-S 14 nm Skylake Gen12 2021
Tiger Lake 10 nm Willow Cove Gen12 2021/22
Alder Lake 10 nm - - 2022
Meteor Lake 7 nm - - 2022/23

Coffee Lake und Skylake sind die aktuellen Prozessor-Generationen bei den Desktop-Modellen. Allesamt haben diese die Fertigung in 14 nm, die µArchitektur und die Gen9.5-Grafik gemein.

Im Oktober wird Intel mit Cascade Lake-X die High-End-Desktop-Plattform erneuern. Im Grunde wird es sich aber um alten Wein in neuen Schläuchen handeln, denn abgesehen von kleineren Takterhöherungen durch eine weiter verbesserte Fertigung in 14 nm, wird es hier wenig bis keine Neuigkeiten geben.

Ende des Jahres wird Intel vermutlich auch die Comet-Lake-Prozessoren für den Desktop anbieten. Als Comet Lake-S sollen bis zu 10 Kerne angeboten werden. Hinzu kommt auch ein Plattformwechsel auf den LGA1200, was vielen sicherlich negativ aufstoßen wird. Comet Lake ist aber, wie schon bei den Notebooks erwähnt, ein weiterer Skylake-Aufguss mit Gen9.5-Grafikeinheit. In geleakten Roadmaps von Intel findet sich zudem die Rocket-Lake-Generation – auch hier wieder mit Gen9.5 und auf Basis der Skylake-Architektur. Bis ins Jahr 2022 hält Intel also an der Fertigung in 14 nm fest.

Wie auch bei den Notebook-Prozessoren zeichnet sich der erste größere Einschnitt erst mit Tiger Lake ab. Ice Lake scheint nach aktuellem Stand nur noch für die Notebooks und Server interessant zu sein. Pläne für eine Ice-Lake-S-Serie sind aktuell nicht abzusehen. Ob wir also jemals einen Sunny-Cove-Kern auf dem Desktop sehen wird, bleibt damit abzuwarten.

Tiger Lake wird also vermutlich erst 2021/22 der nächste größere Schritt werden. Zur Willow-Cove-Architektur gibt es aktuell noch kaum Details. Intel wird wieder Änderungen an der Cache-Hierarchie vornehmen und die Befehlssätze erweitern. Natürlich ebenfalls im Fokus steht hier der erstmalige Einsatz einer integrierten GPU auf Basis der Xe-Architektur.

Analog zu den Notebook-Prozessoren zeichnen sich Alder Lake und Meteor Lake am Horizont ab. Weitere Details gibt es, bis auf den Namen und eine eventuelle Fertigung in 7 nm für Meteor Lake, aber noch nicht.

Aktuelle und zukünftige Server-Prozessoren

Kommen wir zu den Server-Prozessoren bei Intel. Auch hier wollen wir versuchen etwas Ordnung in die Generationen zu bekommen.

Die von Intel vorgesehenen Prozessoren für Server
  Fertigung CPU-µArch GPU-µArch Launch
Cascade Lake 14 nm Skylake - 2019
Cooper Lake 14 nm Skylake - 2020
Ice Lake 10 nm Sunny Cove - 2020
Sapphire Rapids 10 nm Willow Cove - 2021
Granit Rapids 7 nm Golden Cove - 2022

Aktuell liefert Intel die Xeon-Prozessoren auf Basis von Cascade Lake aus. Die µArchitektur basiert grundsätzlich auf der Skylake-Architektur, allerdings hat Intel einige Änderungen vorgenommen. Neben dem Schließen einiger Sicherheitslücken in der Hardware sind dies auch die AVX-512-VNNI-Befehlssätze für eine Unterstützung von DL-Boost. Nebenbei unterstützen die Cascade-Lake-Xeons auch den Optane DC Persistent Memory.

In einem nächsten Schritt wird Intel im kommenden Frühjahr die Cooper-Lake-Prozessoren auf den Markt bringen. Auch diese basieren grundsätzlich noch auf der Skylake µArchitektur, aber es wird weitere Erweiterungen wie AVX-512_BF16 (Bfloat16) geben. Cooper Lake wird sich mit Ice Lake die Plattform teilen. Während Cooper Lake bis zu 56 Kerne pro Sockel bieten wird, sind für Ice Lake offenbar nur 28 Kerne geplant. Man muss hier aber zwischen den Skylake-Kernen in Cooper Lake und den Sunny-Cove-Kernen in Ice Lake unterscheiden. Intel fährt eine gewisse Parallelstrategie – auch was zum Beispiel die Unterstützung von AVX-512_BF16 angeht, denn dies ist bisher ausschließlich für Cooper Lake, nicht aber für Ice Lake geplant.

Etwas weiter am Horizont zeichnen sich Sapphire Rapids und Granit Rapids ab. Während Sapphire Rapids, wie auch die Tiger-Lake-Prozessoren, CPU-Kerne auf Basis von Willow Cove verwenden, wird Granit Rapids schon CPU-Kerne auf Basis von Golden Cove verwenden. Wir sprechen hier aber vom Zeitraum 2021 und 2022 oder sogar noch später.

µArchitektur und Fertigung laufen noch immer asynchron

Ein Blick auf die Tabellen für die Notebook-, Desktop- und Serverprozessoren zeigt recht schnell: Es wird in den kommenden Monaten und Jahren vorkommen, dass wir 14-nm-Produkte auf Basis alter Architekturen und neue 10-nm-Produkte auf Basis neuer Architekturen parallel sehen werden. Ein Hauptgrund sind sicherlich die Verzögerungen durch Probleme in der 10-nm-Fertigung. Auf dem Architecture Day 2018 verkündete Intel die Fertigung und die Architekturen weiter entkoppeln zu wollen. Eine Architektur wird also nicht mehr auf eine bestimmte Fertigung ausgelegt und umgekehrt soll dies ebenso gelten.

Wie dies aussehen könnte, zeigt Intel anhand der FOVEROS-Technologie. Hier können 10-nm-Chips mit unterschiedlichen weiteren Chiplets kombiniert werden. Jedem Chip und jeder Architektur soll die dann beste und vor allem verfügbare Fertigungstechnologie zur Verfügung gestellt werden. Ob diese Planung aufgehen wird, wird sich in Zukunft zeigen müssen. Ein Regel wie "Server first" oder "Notebook first" besteht bei Intel aktuell nicht, wenngleich es aufgrund verschiedener Gründe derzeit dazu kommt, dass neue Architekturen und Fertigungstechnologien eher in das Notebook-Segment wandern. Wie sich dies in kommenden Monaten weiterentwickelt, bleibt abzuwarten.

Zunächst einmal aber muss Intel durch raue See – auch weil AMD mit der Zen-2-Architektur eine echte Konkurrenzsituation geschaffen hat und die selbst erzeugten Probleme noch lange nicht aus dem Weg geräumt sind.