IDF 2014

Intels Mikroarchitektur Broadwell und Core-M-SoC enthüllt

12. September 2014, 14:06 Uhr | Frank Riemenschneider
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Fortsetzung des Artikels von Teil 2

Energiesparen für Core-M und Produktübersicht

Der Core-M, in dem die Broadwell-Architektur als erstes implementiert wurde, zielt auf lüfterlose Tablets – was Intel freundlich mit „die lüfterlose Herausforderung“ bezeichnete. Da ein 10-Zoll-Tablet, das nicht dicker als 1 cm ist, ein SoC mit weniger als 5 W Gesamtleistungsaufnahme erfordert, hätten die zuvor beschriebenen Maßnahmen alleine nicht ausgereicht, um dieses Ziel zu erreichen.

Was tat Intel? Intel tat das bislang undenkbare: Man entwickelte einen speziellen Low-Power-Prozess seiner 14-nm-Geometrie, mit um 25 % gesenkten parasitären Kapazitäten durch spezielle Transistoren/Interconnects, um 10 % reduzierte Leckströme und eine um 10 % abgesenkte Versorgungsspannung. Erreicht wurde dies alles u.a. auch durch eine Absenkung der maximalen Chiptemperatur, da z.B. Leckströme temperaturabhängig sind.

Neben dem eigentlichen Core-M-SoC braucht es noch den Platform-Controller-Hub (PCH), der nach wievor aus Kostengründen in 32 nm gefertigt wird, jedoch ebenfalls in einer speziellen Low-Power-Version (PCH-LP) zum Einsatz kommt. Ohne auf Details einzugehen erklärte Intel, dass man die Leistungsaufnahme um 20 % im aktiven Modus und 20 % im Energiespar-Modus senken konnte. Der Audio-DSP wurde mit mehr SRAM ausgestattet und seine Rechenleistung erhöht, dazu kommt eine Aufweckfunktion per Sprache (Google lässt grüßen) und erweitere Funktionen für Post-Prozessing von Audio-Daten.

Letztendlich hat Intel für Broadwell einen dritten Betriebsmodus PL3 für erweitertes Turbo-Boosting implementiert. Dieser ist für nur wenige Millisekunden aktivierbar, da der Chip in diesem Fall die maximal zulässige Energie aus der Batterie zieht. Die Idee dahinter ist, einen Workload maximal schnell abzuarbeiten um dann wieder in den Energieparmodus wechseln zu können. Der reguläre Burst-Modus PL2 ist auch weiterhin für eine längere Zeitdauer möglich, da er weniger Energie zieht, als die Batterie verträgt.

Eingeführt wurde zudem ein neuer Energiesparmodus mit der Bezeichnung C7, in dem die Versorgungsspannung von 1,6 auf 1,3 V abgesenkt wird. Speicherzugriffe sind dennoch möglich, so daß Zugriffe zum Refresh des Displays keine Spannungserhöhung benötigen.

So spart Intels Core-M Energie

Der erweiterte Turbo-Modus soll einen Workload möglichst schnell abarbeiten.
© Intel
Intel spendierte dem Core-M auch einen verbesserten Spannungsregler für einen höheren Wirkungsgrad.
© Intel
Mit Duty-Cycling werden Blöcke ein- und ausgeschaltet.
© Intel

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Fazit

Wie wichtig Intel den Mobilgerätemarkt nimmt, konnte man nicht nur auf dem IDF erfahren, sondern auch daran ablesen, dass der Core-M in einem speziellen Low-Power-Prozess gefertigt und als erstes auf den Markt geworfen wird.

Das Schicksal von Core-M und Intels Fähigkeit, vollständig in den Markt für mobile Endgeräte einzubrechen, wird durch die Preisgestaltung bestimmt werden. Intels Gewinnmargen sind in der Computer-Industrie legendär und ein großer Teil dieser Rentabilität kommt von den hohen Preisen, die man für die Core-Prozessoren verlangt. Ein höherer Preis, eine höhere Leistung als Alternative zu Intels Atom-Prozessoren – auch Core-M wird ein Premium-Produkt sein.

Und während dies auf dem Papier viel Sinn macht, gibt es in der realen Welt die AllWinners, MediaTeks und andere ARM-Lizenznehmer, die gerne ihre ARM-SoCs mit deutlich niedrigeren Margen verkaufen, die somit einen Dominoeffekt erzielen, auch wenn sie gegen Intel hinsichtlich der Rechenleistung nicht konkurrieren können.

Die Frage wird sein, sind die ARM-Chips „gut genug“, um in den von Intel anvisierten High-End-Mobilgeräten zu bestehen. In vielen Fällen, denke ich, ja. Apples-A8, Qualcomms Snapdragon-810 oder Samsungs neueste Exynos-SoCs reichen den meisten Tablet-Nutzern vollkommen. Bei den konvertierbaren Geräten, die Laptop und Tablet vereinen, sieht es etwas anders aus: Hier, bei der Content-Generierung, dominiert nach wie vor Microsofts Office. Nach dem grandiosen Scheitern eines ARM-basierten Windows RT dürfte der Core-M hier seine höchsten Marktanteile erzielen können.

Ob dies für Intel ausreicht oder ob man insgesamt bei den Mobilgeräten ein Nischenanbieter bleibt, wird sich zeigen. Das größte Problem für Intel dürfte trotz Core-M sein, dass im Massenmarkt in den Wachstumsländern China, Brasilien, Indien nur eines zählt: Der Preis.

 

Core M
5Y10A

Core M
5Y10
 Core M
5Y70
CPU Broadwell Broadwell Broadwell
Cores/Threads 2/4 2/4 2/4
CPU-Basis-Taktfrequenz 800 MHz 800 MHz 1,1 GHz
Maximale Turbo-Taktfrequenz 2,0 GHz 2,0 GHz 2,6 GHz
L3-Cache 4 MB 4 MB 4 MB
Basis-GPU-Taktfrequenz 100 MHz 100 MHz 100 MHz
Maximale GPU-Taktfrequenz 800 MHz 800 MHz 850 MHz
Hauptspeicher 2x64 bit DDR3L/LPDDR3-1600 (25,6 GB/s)
vPro-Technolgie Nein Nein Ja
Leistungsaufnahme (TDP) 4,5 W 4,5 W 4,5 W
Konfigurierbare TDP 3,5 W 4,0 W 4,5 W
Fertigung 14 nm FinFET 14 nm FinFET 14 nm FinFET
Listenpreis (1.000 Stück) 281 Dollar 281 Dollar 281 Dollar

 

Übersicht über die ersten drei Broadwell-Produkte für Tablets und Konvertibles.



  1. Intels Mikroarchitektur Broadwell und Core-M-SoC enthüllt
  2. GPU mit signifikaten Verbesserungen
  3. Energiesparen für Core-M und Produktübersicht

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