Mobile World Congress 2014 Intels Großangriff auf Qualcomm: LTE-Welt-Modem und Smartphone-Prozessor

Das neue LTE-Modem Cat. 6 mit Carrier-Aggregation liefert bis zu 300 Mbit/s Download-Geschwindigkeit.
Das neue LTE-Modem Cat. 6 mit Carrier-Aggregation liefert bis zu 300 Mbit/s Download-Geschwindigkeit. Die auf dem MWC präsentierten Chips könnten tatsächlich das Potential haben, Marktführer Qualcomm mehr als nur zu ärgern.

Jahrelang hatte Intel die Entwicklung weg vom PC zum Smartphone und Tablet verschlafen. Ex-Infineon-Vorstand Prof. Hermann Eul übernahm 2011 das Himmelfahrtskommando, Intel in diesem Märkten wettbewerbsfähig zu machen. Drei Jahre nach der Übernahme von Infineons Wireless-Geschäft hat Eul jetzt geliefert.

Auch wenn Chip-Riese Intel insbesondere mit seinen High-End-Server-Prozessoren nachwievor Milliardengewinne generiert, findet hinter den Kulissen ein gigantischer Umbau des Marktführers statt: In Mobilgeräte und das Internet der Dinge, für das sogar ein neuer eigener Geschäftsbereich gegründet wurde, wird massiv investiert, nachdem man den stagnierenden PC-Markt jahrelang ignoriert und die Entwicklung hin zu Mobilgeräten verschlafen hatte.

2011 kaufte Intel schließlich das Wireless-Geschäft von Infineon und startete Applikationsprozessoren auf Basis seines Ur-Atom-Cores von 2008 zu liefern – bis heute mit wenig Erfolg, da man bei den drei Erfolgs-entscheidenen Komponenten (schneller und energiesparender Prozessor, High-End-GPU für Spieler und global einsetzbares LTE-Modem) nicht wettbewerbsfähig war.

Auf dem diesjährigen Mobile-World-Congress in Barcelona konnte der Chef von Intels Mobilgeräte-Bereich, Prof. Hermann Eul, nun endlich wettbewerbsfähige Komponenten liefern, die dazu geeigent sind, das Quasi-Monopol von Qualcomm zu brechen – insbesondere bei den LTE-Modems hatten OEMs bislang keine Wahl, selbst Apple hängt auf Gedeih und Verderb von Qualcomms führenden LTE-Chips ab, da man selbst keine diesbezügliche Expertise im Haus hat.

LTE-Advanced-Weltmodem XMM 7260 bringt 300 Mbit/s

Als ersten neuen Baustein präsentierte Intel das LTE-Modem XMM 7260, das spätestens ab Ende Juni 2014 in der Massenfertigung sein wird. Es handelt sich um einen LTE-Advanced-Baustein der Kategorie 6, der dank flexibler Carrier-Aggregation bis zu 40 MHz eine Download-Geschwindigkeit von bis zu 300 Mbit/s erlaubt. Unterstützt werden mehr als 30 LTE-Bänder, so dass man das Modem tatsächlich als “Weltmodem” mit globaler Netzabdeckung bezeichnen kann. Neben den LTE-Standards FDD und TDD werden auch WCDMA/HSPA+ sowie TD-SCDMA/TD-HSPA/EDGE unterstützt.

Damit tritt der XMM 760 gegen Qualcomms neuesten Modem-Chip MDM 9x35 an, der ebenfalls LTE Advanced Cat.6 mit Download-Geschwindigkeiten bis zu 301,5 Mbit/s unterstützen wird. Die große Frage wird sein, wann Qualcomm den erstmals in einem 20-nm-Prozess gefertigten Chip wird tatsächlich liefern können: Die Foundry TSMC liefert nach unseren Informationen immer noch Muster aus, wann die Serienfertigung anlaufen kann, bleibt offen.

Zusammen mit dem LTE-Modem stellte Intel mit dem XMM 7260 auf gleich das passende HF-Frontend vor. Der auch “Smarti 45” genannte Transceiver liefert bis zu 23 Carrier-Aggregations-Kombinationen und unterstützt die Modi LTE FDD/TDD-3GPP Rel.10., Inter-Band/Intra-Band LTE, Non-contiguous Intra-Band LTE und DC-HSDPA, TD-SCDMA und 2G-Edge. Carrier-Aggregation wird genutzt, um die Datenrate pro Nutzer zu erhöhen. Dabei werden einem Nutzer mehrere einzelne Carrier, also Frequenzblöcke zugewiesen. Die maximale Datenrate pro Nutzer erhöht sich dabei um die Anzahl der Frequenzblöcke. Auch die Gesamtdatenrate pro Zelle wird durch eine verbesserte Ressourcenausnutzung erhöht.

Der XMM 7260 tritt gegen Qualcomms in 28 nm gefertigten Tranceiver mit der Bezeichnung WTR 3925 an, der ebenfalls Carrier-Aggregation nutzt, Im Vergleich zur Vorgängergeneration sind mit dem neuen Chip 3x mehr CA-Band-Kombinantionen möglich.

Dual-Core- und Quad-Core-Prozessoren mit Silvermont-CPU und High-End-GPU

Als nicht wettbewerbsfähig erwies sich in der Vergangenheit auch Intels Mobil-Prozessor Z2580 (Codename “Clovertrail”), der auf der In-Order-Atom-Mikroarchitektur “Bonnell” mit Multithreading basierte und mit 2,0 GHz getaktet wurde. Durch die Fertigung in einem 32-nm-Planar-Prozess konnte Intel seinen Vorsprung in der Chip-Fertigung nicht ausspielen, zudem konnte auch die eingesetzte GPU des Typs Imagination PowerVR SGX544MP2 nicht mit Qualcomms hauseigener Adreno-GPU mithalten – ganz zu schweigen von Imaginations neuester Grafik-Architektur PowerVR64XX (“Rogue”), die u.a. von Apple für den A7-Prozessor lizensiert wurde.

Intels neueste Smartphone-SoCs haben die Codenamen “Merriefield” (Z34XX) und “Moorefield” (Z35XX) und heben die Leistung auf das Niveau von Apple-A7 und Qualcomms schnellsten Snapdragon-Prozessoren – mindestens, einzelne Benchmarks, die wir allerdings selbst nicht überprüfen konnten, zeigen z.T. sogar eine Verdoppelung der Geschwindigkeit und Energieeffizienz im Vergleich zu Qualcomms derzeitigem Flagschiff-Prozessor Snapdragon-800. Sie sollen noch im 2. Quartal 2014 in großen Stückzahlen verfügbar sein.

Im Gegensatz zu Clovertrail werden Merriefield und Moorefield in Intels aktuellem 22-nm-FinFET-Prozess gefertigt, was alleine schon mindestens 35 % mehr Energieeffizienz (Rechenleistung/W) bringt. Dazu kommt die neue Out-of-Order-Silvermont-CPU (Dual-Core mit 1,60/2,13 GHz bei Merriefield, Quad-Core mit 1,8/2,3 GHz bei Moorefield) und eine State-of-the-Art Quad-Core-GPU des Typs PowerVR G6400 (Merriefield) bzw. sogar PowerVR G6430 (Moorefield). Die GPUs werden mit 533 MHz getaktet.

Verbesserungen gibt es auch auf der multimedialen Seite: Während die Auflösung der Frontkamera mit 13 MPixeln unverändert blieb, werden Vidios in HD-Auflösung jetzt mit 60 Frames/s dekodiert und codiert, was gegenüber Clovertrail eine Verdoppelung bei der Frame-Rate entspricht. Dazu gibt es Hardware-Encode und –Decode für Googles neuesn Video-Codec VP8, der u.a. in Chrome, Firefox, WebRTC und Hangouts zum Einsatz kommt. Allerdings sagte Intel nichts über die Verarbeitung von Ultra-HD-Content (H.265), so dass wir davon ausgehen, dass die neuen SoCs diesen Video-Standard nicht unterstützen.

Neu hinzugekommen auf dem SoC ist ein Video-Prozessor für die Nachverarbeitung der Rohdaten. So soll das Rauschen reduziert, Farben und Kontrast verbessert und ein insgesamt “flüssigeres Ergebnis” beim Abspielen erreicht werden. Die Kamera erlaubt jetzt eine Bild-im-Bild-Funktion und weist einen sogenannten Burst-Modus für kurz aufeinanderfolgende Auslösungen auf.

Last but not least wurde ein Hardware-Beschleuniger für die Verarbeitung von durch Sensoren gelieferte Daten integriert. Dieser soll Bewegungen, Gesten, Audiodaten, Ortsdaten im App-Kontext analysieren und die CPUs entlasten – zu Gunsten der Batterielaufzeit. Das Prinzip entspricht dem M7-Koprozessor, den Apple in seinem A7-SoC von iPhone 5S bzw. iPad Air verwendet.