Intel Tremont: Neue Prozessor­architektur mit 30 Prozent IPC-Sprung

Volker Rißka 175 Kommentare
Intel Tremont: Neue Prozessor­architektur mit 30 Prozent IPC-Sprung
Bild: Intel

Im Rahmen der Linley Fall Processor Conference 2019 hat Intel heute die Tremont-Prozessorarchitektur offiziell vorgestellt. Die kommt unter anderem im Hybrid-Prozessor Lakefield zum Einsatz, der mobile Geräte mit der Kraft von Sunny-Cove- und Tremont-Kernen zuzüglich Gen11-Grafik ab dem kommenden Jahr antreiben wird.

Tremont steht offiziell für den Nachfolger von Goldmont Plus, der erst in Kürze Goldmont an der Low-Power-Einsteigerfront beerben wird. Diese, früher als „small cores“ betitelte Schiene in Intels Portfolio, bekommt mit Tremont das größte Update seit vielen Jahren. Während Goldmont zwar in der Leistung auch einen großen Satz machte, dabei aber Vieles vom Vorgänger übernahm und lediglich optimierte, war nur Bay Trail im Jahre 2013 ein ähnliches Kaliber in Bezug auf Neuheiten.

Die gesetzten Ziele für Intels Tremont-Architektur
Die gesetzten Ziele für Intels Tremont-Architektur (Bild: Intel)

Tremont vermischt Know-How von Atom und Core

Tremont ist heute so etwas wie die Mischung aus dem kleinen Goldmont Plus und dem großen Sunny Cove, der in Ice Lake bereits im Einsatz ist. Doch die „big cores“ bringen für die mit Tremont anvisierten Märkte von einigen Features schlicht zu viel mit, das macht das Produkt nur größer, stromhungriger und teurer. Das Ziel von Tremont ist primär die höchste Leistung auf kleinstem Raum bei möglichst geringem Energiebedarf.

Die großen Änderungen gegenüber dem Vorgänger Goldmont (Plus) beginnen auch in dieser Architekturstufe schon im Front End. Eine überarbeitete Sprungvorhersage ist wie immer mit von der Partie, interessant sind die neuen Decoderstufen: Ein 2 × 3 weiter Out-of-Order-Decoder im Front End wurde bisher noch nicht gesehen. Seine Aufgabe ist es, in der Breite mehr Informationen an das Back End zu liefern, was so die Leistung deutlich steigert. Einen Micro-Op-Cache, wie bei den big cores seit Jahren üblich, gibt es in den small cores auch in dieser Generation nicht.

Tremont mit Fokus auf Single-Thread-Leistung
Tremont mit Fokus auf Single-Thread-Leistung (Bild: Intel)

Im Back End überrascht auf den ersten Blick eine gewisse Ähnlichkeit zu Sunny Cove. Zehn Execution Ports gibt es auch dort, wenngleich diese viel mehr anfallende Aufgaben übernehmen können. Bei Tremont sind die Integer- und Vektor-Berechnungen stärker getrennt. Von AVX & Co. ist zum Beispiel weiterhin keine Rede, dies bleibt den großen Kernen vorbehalten. Erst ab Gracemont und damit der darauffolgenden Generation könnte es dies im small core geben.

Beim L1-Cache setzt Intel mit 32 KB für Instruktionen auf die gleiche Menge wie beim Vorgänger, 32 KByte für Daten entsprechen wiederum einem 50-prozentigem Anstieg. Interessant wird es noch einmal beim L2-Cache: Dieser wird von allen vier Kernen im Design geteilt (shared), beginnt in einer Größe von 1,5 MByte, kann aber auch bis zu 4,5 MByte umfassen. Je nach Einsatzgebiet dürfte die Menge hier von vornherein bestimmt werden. An einen L3-Cache (LLC) hat Intel auch gedacht und das Design dafür ausgelegt. Wenngleich dieser nicht in der Referenz vorkommt, kann dieser als inklusive oder auch nicht-inklusive Variante hinzugefügt werden. Ob diese Option jemals genutzt wird, wird spannend zu sehen sein.

Die Leistungsprognosen zeichnen ein positives Bild

Unabhängige Leistungsangaben gibt es zur Vorstellung der Architektur noch nicht. Intel will im Mittel mit der Tremont-Architektur den Vorgänger Goldmont Plus um 30 Prozent in Single-Thread-IPC übertreffen. Dies ist aufgeteilt in ein breites Fenster von etwas über zehn bis knapp an die 80 Prozent Leistungszuwachs.

IPC von Tremont im Vergleich zu Goldmont Plus
IPC von Tremont im Vergleich zu Goldmont Plus (Bild: Intel)

Das erste Produkt mit Nutzung der Tremont Cores wird bekanntlich Lakefield, das jedoch für mehr Leistung auch noch einen Sunny-Cove-Kern mitbringt. Intel hat dafür ein Schaubild mitgebracht, das zeigt, dass die Single-Thread-Leistung von Tremont und Sunny Cove im Verhältnis Leistungsaufnahme zur Leistung bis zu einem gewissen Grad nahezu ebenbürtig ist, ehe ab der 60-Prozent-Marke die Leistungsaufnahme der Tremont-Kerne überproportional ansteigt. Lakefield dürfte am Ende wie das klassische und seit Jahren bekannte ARM-big.LITTLE -Prinzip darauf ausgelegt sein, bis rund 50 Prozent Last die kleineren Kerne zu nutzen, ehe für hohe Last die großen Kerne übernehmen.

Lakefield mit zwei CPU-Architekturen
Lakefield mit zwei CPU-Architekturen (Bild: Intel)

Diverse Produkte ab 2020 erwartet

Neben Lakefield als hybride Lösung wird Tremont aber auch als klassische SoC-Variante zugegen sein. Elkhart Lake folgt dort zusammen mit Skyhawk Lake den aktuellen Denverton und Gemini Lake mit Fokus auf kleine Server respektive das Einsteigerportfolio im Desktop und Notebook. Diese 10-nm-Chips werden aber ebenfalls erst ab dem Jahr 2020 erwartet. Zudem spricht Intel auch heute weiterhin von einer Generation neuer Produkte, die mit der Architektur ermöglicht wird.

Products based on Tremont will span both client, IOT and Data Center products and combined with broader Intel portfolio of IPs Tremont will power a new generation of Intel products across the compute offering.

ComputerBase hat Informationen zu diesem Artikel von Intel unter NDA erhalten. Die einzige Vorgabe war der frühestmögliche Veröffentlichungszeitpunkt.