IDF 2015 : Skylake-Briefings bringen nur wenig Klarheit

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IDF 2015: Skylake-Briefings bringen nur wenig Klarheit
Bild: Intel

Großes Schweigen vorab, doch am Tage der Enthüllung dann Ernüchterung. Ohne konkrete Details in vielen Bereichen hat Intel nur grob Merkmale der Skylake-Architektur erläutert und blieb bei Nachfragen nach tiefergehenden Details viele Antworten schuldig. Die CPU-Architektur wird erst mit den Xeon ihr ganzes Potential zeigen.

Denn nach fünf Jahren Entwicklungszeit dürfen die Intel-Angestellten heute noch nicht über eben diesen Vollausbau reden, die sogenannten big cores sind immer für eben jene riesigen CPU-Dies vorgesehen, wie sie dann bei den Xeon-Prozessoren zum Einsatz kommen. Die ersten Gerüchte zur Purley-Plattform zeigen bereits wohin der Weg gehen wird, bis zu 28 Kerne mit Sechs-Kanal-Speicherinterface und vieles mehr werden kommen.

Konfigurierbares Design

Der Client-Bereich ist deshalb nur der Einstieg in die Welt der Skylake-Architektur, was der Präsentation im Rahmen des IDF 2015 auch anzumerken war. Gleich zu Beginn stellte einer der Chefarchitekten klar, dass es sich bei den Skylake-Prozessor-Kernen um ein konfigurierbares Design handelt. Denn Server- und Tablet-Prozessoren passen nicht immer zusammen, Instruktionen werden in dem einen Segment benötigt, in dem anderen gar nicht. Nachfragen dazu wollte Intel nicht beantworten, aber es ist beispielsweise schon klar, dass die High-End-Skylake-Kerne später AVX-512-Instruktionen beherrschen werden, im Client-Segment sind diese gar nicht hinterlegt.

Die Skylake-Architektur geht die gleichen Wege, wie alle anderen Architekturen zuvor. An erster Stelle wurde die Sprungvorhersage optimiert, zudem leicht vergrößert und arbeitet nun intelligenter – genaue Details gibt Intel aber nicht preis. Änderungen gab es auch bei den L1- und L2-Caches, einerseits mit dem Fokus auf Stromsparen, auf der andern Seite aber auch für eine erhöhte Leistung. Die verringerte Assoziativität des L2-Caches beispielsweise wurde für den Client-Bereich primär mit dem Stromsparen erklärt, doch die wirklichen Vorteile kommen erst später zum Zuge – an dieser Stelle verwies Intel jedoch abermals auf die Zukunft und gab keine Informationen preis.

Architekturverbesserungen im Detail
Architekturverbesserungen im Detail (Bild: Intel)
Architekturverbesserungen im Detail
Architekturverbesserungen im Detail (Bild: Intel)

Am Ende ist es das Gesamtpaket aus den überall leicht ausgebauten Teilbereichen, das eine höhere IPC des Prozessors zutage fördert. Genaue Einzelheiten zum Front End und Back End, die es bei Sandy Bridge und auch Haswell noch gab, teilte Intel nicht mit. Dadurch fehlen elementare Aussagen zum Beispiel bei der Execution Unit, diese hatte Intel seinerzeit von sechs bei Sandy Bridge auf acht Ports bei Haswell erweitert. Heute heißt es für Skylake nur noch vier Ports+ – Raum für Spekulationen ohne Fakten ist dadurch gegeben. Einzig die Größen der Buffer gab Intel bekannt.

Mehr Instruktionen mit Skylake
Mehr Instruktionen mit Skylake (Bild: Intel)

Klassische Strom- und Spannungsversorgung

Auf der Habenseite verbucht die neue Architektur die bereits mehrfach erwähnte Wiederauferstehung der klassischen Strom- und Spannungsversorgung. Die erste Generation FIVR (fully integrated voltage regulators) hatte zu viele Nachteile und war einfach nicht dafür ausgelegt, seine Aufgabe von 4,5-Watt-Notebook-Chips bis hinauf zu 160-Watt-Server-Prozessoren effektiv zu leisten. Die kleinsten Broadwell-Modelle alias Core M bekamen deshalb zuletzt bereits einen Bypass spendiert, der die FIVR umgehen konnte – eine Notlösung, die das israelische Team für Skylake erst gar nicht angehen wollte. Die klassische Bauweise ist am Ende deutlich effektiver und flexibler auf genau die benötigten Gegebenheiten anpassbar.

Strom sparen respektive effizienter arbeiten stand auch an vielen weiteren Punkten im Fokus. Zusätzliche C-States sorgen für noch ausgefeiltere Schlafzustände, das Power Gating gilt erstmals auch für die AVX2-Einheiten. Die Energieeinsparungen kommen bekanntlich vor allem Notebook-CPUs zugute, als Alternative zu den P-States soll dort unter anderem die neue „Speed Shift“-Technology dafür sorgen, dass Aufgaben noch schneller erledigt werden und die CPU so ebenfalls noch flotter wieder in den Ruhezustand versetzt werden kann. Da diese Funktion bisher aber nur von Windows 10 unterstützt wird, bleibt der bisher bekannte Status weiterhin erhalten. Im Laufe der nächsten Monate soll die Unterstützung für weitere Betriebssysteme aber ausgebaut werden.

Skylake Gen9-Grafik

Zu guter Letzt verlor Intel auch noch einige Worte zur Grafik. Die Details waren bereits vorab bekannt, die Unterschiede liegen auch dort im kleinen Bereich, beim eDRAM sind sie jedoch am größten. Dieser wird in Zukunft bei deutlich mehr Produkten zum Einsatz kommen, mal in der Größe von 64 oder den klassischen 128 MByte, weiterhin in 22 nm gefertigt. Er fungiert nach wie vor als eine Art L4-Cache, als Memory Side Cache geht neuerdings aber jede Anfrage künftig auch durch den eDRAM. Die Leistungszuwächse können dementsprechend größer ausfallen, weshalb Intel hier auf die Notebook-Lösungen verwies, die diesen primär nutzen und davon profitieren sollen.

EDRAM als Memory Side Cache
EDRAM als Memory Side Cache (Bild: Intel)

Insbesondere der erstmalige GT4-Grafikausbau soll mit 72 EUs, Codename Halo, und dem auch EDRAM+ genannten Zusatzspeicher für neue Leistungsrekorde im eigenen Haus sorgen. Darunter werden diverse kleinere Ableger aufgestellt, die Basiskonfiguration enthält die bereits bekannten 24 EUs – doch weniger sind ebenfalls möglich. Auch die bei Broadwell bereits genutzten 23 EUs zur Verbesserung der Ausbeute oder auch zusätzlichen Unterscheidungsmöglichkeit in der Familie könnten wieder zum Einsatz kommen, wie in den Fußnoten bereits klargestellt wird.

IDF 2015: Skylake-Grafik im Detail
IDF 2015: Skylake-Grafik im Detail
IDF 2015: Skylake-Grafik im Detail
IDF 2015: Skylake-Grafik im Detail (Bild: Intel)

Viele Details fehlen noch

Am Ende von Tag 1 des IDF 2015 waren die Besucher zwar schlauer als zuvor, die Ernüchterung über das gebotene Architektur-Material unter den Technik-Journalisten aber groß. Von den früheren, umfassenden Details ist nur noch der oberflächliche Schatten geblieben, viele Bereiche bleiben bei Skylake nach wie vor unklar – und werden es auch noch Monate bleiben. Denn erst mit den echten Server-Prozessoren – nicht die Mainstream-Xeon im Herbst – wird sich Intel eventuell etwas mehr in die Karten schauen lassen und einige Dinge gegenüber dem Vorgängermodell genauer erklären. Bis dahin bleibt für das Massenprodukt nur das bereits bekannte und am Ende für die Käuferschaft auch wesentliche: Es funktioniert und ist (wenn auch nur minimal) schneller als das, was vorher da war. Das Warum und Weshalb bleibt hingegen vorerst ein Rätsel.