Lunar Lake und Battlemage im Detail: Wie Intel Snapdragon X, Ryzen AI und Apple M3 die Stirn bieten will (2024)

Viele Jahre waren die Intel-Chips in Notebooks faktisch konkurrenzlos. Ja, AMD war zwar nie ganz weg, aber wie bei Desktop-Hardware damals technisch unterlegen. Auch die Notebook-Ryzens zündeten nicht so schnell wie auf dem Desktop-Markt, sodass es einige Generationen an AMD-Mobil-CPUs brauchte, um wirklich ebenbürtig zu sein. Nun sind sie das mittlerweile im Großen und Ganzen, aber dafür ist der Markt auch nicht mehr ganz so fade. Denn neue Konkurrenz kam hinzu: Apple schmiss die Intels aus ihren MacBooks und entwickelte eigene Prozessoren. Die M-Serie basiert auf der ARM-Architektur, die als deutlich effizienter als die x86-Pendants gilt. Aus den Smartphones erwuchsen auch die neuen Snapdragon-X-Chips, welche sich aber noch bewähren müssen.

Vorbei die fetten Jahre also, wo Intel uns mit einstelligen Performance- und Effizienzsteigerungen abspeisen konnte und nun auch in der Klasse der effizienten Winzlinge für mobile und leichte Notebooks abliefern muss. Spätestens mit der jetzt vorgestellten Lunar-Lake-Generation soll das geschehen sein, die Intel vorab der Computex 2024 ausführlich vorgestellt hat.

"Es geht nicht um den Befehlssatz. Es ist weder x86 noch ARM, die den Stromverbrauch bestimmen. Es ist das physische Design des Chips", betont Robert Hallock gleich am Anfang der Lunar-Lake-Präsentation. Der Leiter für technisches Marketing ist erst dieses Jahr von AMD zu Intel gewechselt. Bei AMD hatte er die gleiche Position inne. Mit Lunar Lake wurde an jeder Execution Engine geschraubt, um die größtmögliche Leistung pro Watt dem Silizium abzuringen. Performance- und Effizienzkerne basieren auf der neuen Skymont- bzw. Lion Cove-Generation, die Xe2-Grafikeinheit auf der Battlemage-Architektur und neben CPU und GPU wurde der NPU, also der KI-Einheit des Systems, auch mehr Fläche auf dem Tile eingeräumt. Dass KI immer bedeutender wird, ist für Intel nicht nur sicher, mehr noch, es wird "nahtlos in allem integriert sein", was wir auf dem PC tun. Hallock vergleicht die NPU mit der Grafikkarte, die auch irgendwann nicht mehr aus dem PC oder aus der CPU wegzudenken war.

Wie bei Apple: RAM nun direkt in die CPU integriert

Aber nicht nur das. Wie bei der ARM-Konkurrenz bereits üblich, wird der Arbeitsspeicher (LPDDR5) nun im CPU-Gehäuse integriert und ist nicht mehr auf der Hauptplatine zu finden. Entsprechend ist er auch nicht gesockelt und auch nicht mehr austauschbar. Ein geringes Opfer für den großen Vorteil an Einsparungen, die dadurch möglich werden - findet Intel: Das System brauche somit keinen extra Speichercontroller mit hohen Leistungsanforderungen oder keine Verbindungen zum Off-Chip-Speicher mehr, was viel Energie koste. Dieses Speicher-Design (On Package Memory) kennen wir bereits in Notebooks (bzw. MacBooks) seit des Apple M1.

Quelle: IntelIntel Lunar Lake (32)

Noch ein Effizienzopfer: Hyperthreading bei P-Cores

Das größere Highlight einer stromsparenden CPU sind die Effizienzkerne, daher spielen die "eigentlichen" Performance-Kerne (P-Cores) in dieser Fliegengewichtsklasse eher eine Nebenrolle. Ganz egal sind sie dennoch nicht. Denn auch wenn die CPU-Kerne bereits von einer NPU flankiert werden, setzen viele Entwickler noch immer auf sie, denn hier sei die Latenz noch immer am niedrigsten.

Der wohl gewagteste Schritt von Intel ist, auf Hyperthreading bei Lunar Lake ganz zu verzichten. Die physischen Kerne in zwei logische aufzuteilen, war bislang immer ein Garant für eine höhere Spitzenleistung in CPU-intensiven Anwendungen - gerade in solchen Modellen mit relativ wenig Kernen (hier vier P-Cores). Nun erfordert die Kern-Doppelung aber auch eine Doppelung vieler Architekturelemente, was wiederum Platz und Energie kostet. Und - genau - beides soll ja gerade hier eingespart werden.

Quelle: IntelIntel Lunar Lake (29)

Um das fehlende Hyperthreading zu kompensieren, haben die Lion-Cove-Kerne einen Zuwachs bei der IPC bekommen. IPC steht für Instructions Per Cycle, also wie viele Befehle pro Taktzyklus ausgeführt werden können. Gegenüber Redwood Cove im Meteor-Lake-Vorgänger sei im Schnitt bis zu 14 Prozent höhere IPC-Leistung drin. Wenn schon die logischen Kerne fehlen, soll möglichst viel Leistung pro Megahertz herausgeholt werden - so Intels Motivation dahinter.

Intel möchte außerdem die Energieverwaltung verbessert haben, natürlich KI-basiert, um die angestrebte Frequenz besser, also feiner, steuern zu können, was, Sie erraten es, auch wiederum Energie sparen soll. In Echtzeit soll analysiert werden können, was Arbeitslast verursacht, also ob mehr Single-thread- oder mehr Multi-Thread-Last benötigt wird und was auf welchem Kern landet, was wiederum der Thread Director erledigt. Doch dazu später.