Für Embedded Boards und Systeme Frische Brise mit Kaby Lake

Erste Systeme mit Kaby Lake stehen schon zur embedded world in den Startlöchern.
Erste Systeme mit Kaby Lake stehen schon zur embedded world in den Startlöchern.

Die siebte Generation von Intels Core-Prozessoren versorgt nicht nur leistungshungrige Applikationen mit mehr Performance.

Es ist fast 13 Jahre her, dass Intel den Pentium M startete und damit der reinen Jagd nach mehr Leistung ein Ende machte: Statt ständig die Taktfrequenz zu steigern, wie es bis dahin bei den Pentium-X-Prozessoren üblich war, läutete der Chip-Primus den Trend zur geringeren Verlustleistung ein. 2006 wurde dann das Tick-Tock-Modell mit der kontinuierlichen Verbesserung der Produktionstechnologie angekündigt. Tick steht dabei für geringer Strukturbreiten und Tock für eine neue Mikroarchitektur. Beides im Wechsel ergibt dann das bewährte Tick-Tock-Model. Schon zu dieser Zeit haben sich sicherlich einige gefragt: Wann wird Intel beim Tick auf die physikalischen Grenzen stoßen?

Die Antwort lautet keine zehn Jahre. Zumindest benötigen die Intel Ingenieure mittlerweile eine deutliche Verlangsamung der Frequenz der „Shrink“-Prozesse. Um das zu ermöglichen, wurde statt eines Tick ein sogenannter „Refresh“ eingebaut. Refresh steht für alles - Produktionstechnologie und Mikroarchitektur - bleibt gleich, aber der Prozessor wird intern verbessert und das bring dann die Leistungssteigerung. Zusätzlich gibt es dann eventuell eine neue Grafik-Engine oder weitere Add-Ons, die zur Leistungssteigerung beitragen. Der neue Entwicklungsprozess heißt nun PAO (Prozess - Architektur – Optimierung). Für viele stellte sich mit Einführung dieses neuen Modells die Frage: Macht es Sinn, diesen Schritt mit zu gehen?

Eins vorweg: Intels Core i7-7700 bietet für die meisten Nutzer mehr als genug Rechenleistung. Seine Verbesserungen liegen im Detail, so heben sich die Kaby-Lake-Prozessoren durch einen optimierten Fertigungsprozess und einen damit einhergehenden höheren Basistakt von den Sky-Lake-Vorgängern ab. Praktisch zieht der i7-7700 damit in Sachen Arbeitstempo am alten Sky Lake i7-6700 vorbei, wenngleich der Abstand gering ist. Die Verbesserungen bei der Energieeffizienz, die neue Grafik-Engine und die Unterstützung einer neuen Speichertechnologie, machen den wesentlichen Unterschied. Für sich Betrachtet jeweils kleinere Verbesserungen, in Summe ergeben sie dann aber doch einen Sprung.

Wie schon bei der sechsten Generation darf die Embedded Community wieder aus einem breiten Angebot von 17 Prozessoren wählen. Wieder ist vom Celeron für preiskritische, weniger nach Höchstleistung lechzende Applikationen, über i3, i5, i7 bis hin zum Xeon alles im Regal. Da sich gegenüber der sechsten Generation an der grundlegenden Architektur nichts geändert hat, sollte es bei der Fertigung und damit bei der Verfügbarkeit – im Unterschied zum jüngsten Spross der Atom-Familie - keinerlei Überraschungen geben.

Windows-Applikationen denen noch nicht der Schritt hin zu Windows 10 vergönnt war, wird die siebte Generation der Core-Prozessoren vorenthalten bleiben. Es ist nicht damit zu rechnen, dass Intel beim Kaby Lake erneut nachlegt und Windows 7 und 8.1 nachträglich in die Liste der unterstützten Betriebssysteme aufnimmt.

Wo liegen nun die technischen Neuerungen und was bringen sie? Die Verbesserungen in Produktionsprozess und Architektur schlagen, wie schon erwähnt, wenig zu Buche. Im Vergleich zu Vorgängern wurde beim vergleichbaren Prozessor die Verlustleistung quasi eingefroren oder sank minimal. Die Rechenleistung wird Prozessor-, aber vor allem applikationsabhängig im Bereich 5 bis 10% höher liegen.

Deutlich mehr hat sich bei der Grafik getan. Bis auf wenige Ausnahmen sind die Kaby Lakes mit der neuen Intel-Grafikeinheit HD 630 ausgestattet. Diese garantiert eine ruckelfreie Wiedergabe von ultrahochauflösendem (3840 x 2160 Bildpunkte) Video- und Bildmaterial. Die Kaby Lakes mit der HD-630-Grafik unterstützen hardwareseitig den HEVC-Standard mit 10 Bit sowie das konkurrierende Format VP9. Hinsichtlich der Grafikleistung sollte ein Leistungssprung um bis zu 65% erfolgen. Dazu kommen noch eine verbesserte Farbtiefe und -qualität.

Mit Kaby Lake führt Intel eine Speichertechnologie ein, die neue Bestwerte beim Datendurchsatz verspricht. Bei „Optane“, so heißt die neue Technologie, muss zwischen „Optane Memory“ und „Optane SSD“ unterschieden werden. SSDs mit Optane-Technik sollen bei allen aktuellen Plattformen funktionieren. Optane Memory setzt hingegen eine Z270-Plattform voraus – Intel etabliert dafür ein entsprechendes Logo, das Mainboard-Hersteller verwenden können, wenn mindestens ein M.2-Anschluss vorhanden ist.

Apropos Speichertechnik:  Der gute alte DDR3-Speicher darf auch bei Kaby Lake noch weiterleben, der integrierte Speichercontroller unterstützt sowohl den aktuellen DDR4- (bis zu 2400 MHz, bei Sky Lake noch 2133 MHz) sowie weiterhin den alten DDR3L-Standard (maximal 1600 MHz).

Eine entsprechende Verfügbarkeit vorausgesetzt, werden die Kaby Lakes bald einen breiten Einzug in die Embedded-Welt halten. Erste Boardlevel-Produkte wurden direkt zum Launch der Prozessor-Familie vorgestellt. Zur embedded world werden sicherlich von fast allen Herstellern weitere Baugruppen folgen. Von da ist auch der Weg in die Systeme nicht mehr weit. Auch hier darf sicher mit ersten Vorstellungen zur embedded world gerechnet werden.