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Intel Core-Prozessor der 11. Generation Tiger Lake in freier Wildbahn

| Autor: Klaus Länger

Intel hat „Tiger Lake“ nun offiziell in die Freiheit entlassen. Die CPU nennt sich nun „Core-Prozessor der 11. Generation“ und soll „AMD Ryzen 4000“ in die Schranken weisen. Neben einer schnellen integrierten GPU bietet Tiger Lake PCIe 4.0 und „Thunderbolt 4“.

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Intel hat für Tiger Lake mit Evo gleich eine neue Plattform geschaffen, an der sich die Notebookhersteller orientieren sollen, um mit der neuen CPU und seiner Xe-Grafikeinheit eine optimale Leistung und Akkulaufzeit zu erreichen.
Intel hat für Tiger Lake mit Evo gleich eine neue Plattform geschaffen, an der sich die Notebookhersteller orientieren sollen, um mit der neuen CPU und seiner Xe-Grafikeinheit eine optimale Leistung und Akkulaufzeit zu erreichen.
(Bild: Intel)

In den letzten Wochen hat Intel bereits einiges über Tiger Lake verraten. Zuletzt gab es beim „Intel Architecture Day“ Details über die verbesserte 10-Nanometer-Fertigungstechnologie mit dem Namen „Superfin“, die zu einem guten Teil für die höhere Taktfrequenz verantwortlich ist, die Tiger Lake gegenüber „Ice Lake“ erreicht.

Nun hat Intel die ersten Core-Prozessoren der 11. Generation offiziell vorgestellt und gleichzeitig die Plattform „Evo“, auf deren Basis die Notebook-Hersteller ihre Designs erstellen sollen, um Tiger Lake die optimalen Lebensbedingungen zu ermöglichen. Allerdings werden auch viele Tiger-Lake-Notebooks auf den Markt kommen, die aus Kostengründen die Evo-Anforderungen nicht erfüllen werden.

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Zunächst mit zwei oder vier Kernen

Intel kündigt zunächst neun Core-Prozessoren der 11. Generation an; acht werden noch dieses Jahr in Notebooks zu sehen sein. Die „Core i3“-Quadcore-Modelle „1120G4“ und „1125G4“ kommen erst 2021. Die Prozessoren werden in zwei verschiedenen Größenvarianten hergestellt: Als UP3 mit einem grundsätzlichen Leistungsaufnahme zwischen 12 und 28 Watt und als kompakter UP4-Prozessor mit 7 bis 15 Watt für sehr dünne und leichte Notebooks oder 2-in-1-Rechner. Bisher hat Intel hier von U- und Y-Modellen gesprochen.

Die Leistungsaufnahme und damit auch die Leistung kann dabei vom Hersteller passend zum Notebook-Design, dessen Kühllösung und Akkukapazität festgelegt werden. Die 28 Watt stellen dabei auch nicht die absolute Obergrenze dessen dar, was der Prozessor an Energie aufnimmt. Beim Turbo-Boost kann die Leistungsaufnahme kurzfristig auf bis zu 50 Watt klettern.

Zu den UP3-Prozessoren zählen die „Core-i7“-Modelle „1185G7“ und „1165G7“, Sie verfügen über vier Kerne und acht Threads, 12 MB Cache und eine „Xe“-LP-GPU mit 96 Ausführungseinheiten. Das Topmodell erreicht im Turbo-Boost 4,8 Gigaherzu (GHz) und arbeitet mit einem relativ hohen Basistakt von 3,0 GHz.

Das „Core-i5“-Modell „1135G7“ verfügt ebenfalls über vier Kerne mit Hyperthreading, der Cache ist allerdings nur 8 Megabyte (MB) groß und bei der GPU sind nur 80 EUs aktiv. Die Core-i3-Prozessoren gibt es mit zwei oder vier Cores, jeweils mit Hyperthreading. Hier kommt die G4-Version der Xe-GPU mit 48 EUs zum Einsatz.

Die Hersteller können UP3-Notebooks mit DDR4-3200- oder mit „LPDDR4x-4266“-Speicher ausstatten. Die UP4-Prozessoren – auch hier gibt es Core i7, i5 und i3 – arbeiten mit einem deutlich geringeren Basistakt von bis zu 1,2 GHz beim i7-1160G7 und 1,8 GHz beim Zweikerner i3-1110G4. Auch der maximale Turbotakt und die Taktfrequenz der GPU sind niedriger. Als Speicher wird hier grundsätzlich LPDDR4x-4266 eingesetzt.

Die Liste der Tiger-Lake-Prozessoren umfasst fünf UP3- und vier UP4-Prozessoren.
Die Liste der Tiger-Lake-Prozessoren umfasst fünf UP3- und vier UP4-Prozessoren.
(Bild: Intel)

Im kommenden Jahr sollen laut Intel zunächst „Pentium“- und „Celeron“-Prozessoren auf Tiger-Lake-Basis sowie die „vPro“-Plattform mit Core-Prozessoren der 11. Generation folgen. Dass auch Tiger-Lake-Modelle mit mehr Kernen und zusätzlichen PCI-Express-4.0-Lanes kommen werden, hat Intel angedeutet. Bestätigt hat der Hersteller allerdings, dass es keine neuen Mobilprozessoren mehr geben wird, die nicht mindestens in einem 10-Nanometer-Verfahren hergestellt sind.

Willow-Cove-Microarchitektur und Iris-Xe-Grafikeinheit

Intel verwendet bei Tiger Lake Prozessorkerne mit „Willow-Cove“-Prozessorarchitektur. Sie ist eine Weiterentwicklung der in Ice Lake eingesetzten „Sunny-Cove“-Mikroarchitektur. Sie wurde allerdings an die Superfin-Technologie angepasst und mit einem größeren Level-2-Cache ausgestattet. Der ist nun pro Core 1,25 MB statt 512 KB groß und zudem noninklusiv.

Der Level-3-Cache ist nun ebenfalls noninklusiv und von zwei auf bis zu drei MB pro Kern gewachsen. Ein zweifacher Ringbus als Verbindung zwischen Cores, Xe-GPU, Speicherkontroller und den anderen Funktionseinheiten schafft nun eine gegenüber Ice Lake verdoppelte Bandbreite.

Der PCI-Express-Controller mit vier Lanes beherrscht nun PCI-Express 4.0. Die Core-Prozessoren der 11. Generation sind damit die ersten Mobilprozessoren mit PCIe 4.0. Intel hat bei der Präsentation angedeutet, dass weitere Tiger-Lake-Modelle hier über mehr Lanes verfügen werden. Weitere Neuerungen bei Tiger Lake sind der integrierte Thunderbolt-4-Controller und „Control-Flow Enforcement Technology“ (Intel CET) sowie Total Memory Encryption als Sicherheitsfunktionen.

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Als separate und besonders effiziente AI-Funktionseinheit hat Intel den Gaussian and Neural Accelerator (GNA 2.0) im Prozessor integriert. Er soll beispielsweise mit Hilfe eines neuronalen Netzwerks Hintergrundgeräusche bei Videokonferenzen unterdrücken oder das Rauschen in HDR-Bildern eliminieren.

Für die Verminderung der Leistungsaufnahme bei gleichzeitig hoher Performance nutzt Intel die DVFS-Technik (Dynamic Voltage/Frequency Scaling). Die CPU ist in eigene Power-Domänen für Cores, Fabric und das Speicher-Subsystem aufgeteilt, deren Takt abhängig vom Workload geregelt wird.

Ein riesiger Fortschritt gegenüber Ice Lake und noch mehr gegenüber den 14-Nanometer-Prozessoren der „Comet-Lake“-Serie ist die „Iris-Xe“-Grafikeinheit. Intel integriert in Tiger Lake die Low-Power-Variante „Xe-LP“ mit maximal 96 EUs und bis zu 1,35 GHz Taktfrequenz. Die Iris Plus in Ice Lake muss mit 64 EUs auskommen und taktet auch niedriger.

Zudem hat Intel die Leistung der in Subslices angeordneten EUs aufgebohrt, einen neuen L1-Data-Cache eingeführt und die Größe des L3-Caches in der GPU auf bis zu 3,8 MB erhöht. Zusätzlich kann die Xe-LP-GPU für KI-Workloads eingesetzt werden. Sie bringt mit DL Boost: DP4a eine native Unterstützung für INT8-Inferencing. Auf einem Notebook kann die Technologie etwa für die Bildverbesserung bei Videokonferenzen genutzt werden.

Die Media-Engine verfügt über einen dedizierten AV1-Decoder in Hardware. Der nicht durch Patente belastete AV1-Codec wird als Nachfolger für H.264/AVC gehandelt, produziert aber ohne Hardware-Decoder eine recht hohe CPU-Last. Zudem unterstützt die Intel GPU eine Low-Power-Wiedergabe von HDR10-Inhalten und Dolby Vision.

Die Display Engine kann nun bis zu vier Displays über HDMI, DisplayPort, Thunderbolt 4 oder USB Typ-C versorgen und unterstützt Adaptive Sync. Allerdings bleibt es bei HDMI 2.0 und DisplayPort 1.4.

Beim Gaming verspricht Intel nicht nur die doppelte Leistung im Vergleich zu Ice-Lake-Prozessoren, sondern auch eine deutlich höhere Performance als bei den Ryzen-4000-Prozessoren mit ihrer integrierten Vega-GPU.

Die Evo-Plattform

Mit dem Projekt „Athena“ hat Intel bereits Mitte 2019 Spezifikationen für leichte, leistungsfähige Notebooks mit langer Laufzeit formuliert und die Systemhersteller auch bei der Entwicklung und Anpassung entsprechender Geräte unterstützt. Mit der Evo-Plattform folgt nun eine Weiterentwicklung von Athena, allerdings diesmal mit einem eigenen Logo und wahrscheinlich auch Marketingunterstützung nach dem Vorbild der „Centrino“-Kampagne Anfang der 2000er-Jahre.

Zu den Vorgaben, die ein Notebook für das Evo-Label erfüllen muss, gehören eine Akkulaufzeit von mindestens neun Stunden unter realen Bedingungen mit einem Full-HD-Display, weniger als 30 Minuten Ladezeit für vier Stunden Betriebsdauer, Aufwachen in weniger als einer Sekunde und ein ohne Verzögerungen bedienbares System auch bei Akkubetrieb. Zudem müssen Evo-Systeme nicht nur über einen Tiger-Lake-Prozessor verfügen, sondern auch Thunderbolt 4 und Wi-Fi 6 bieten. Weitere Bedingungen sind ein 12- bis 15,6-Zoll-Display mit Touch-Funktionalität und schmalem Rahmen, eine Dicke von weniger als 15 Millimeter, mindestens 8 GB Dual-Channel-Arbeitsspeicher und eine NVMe-SSD mit wenigstens 256 GB Kapazität.

Das Acer Swift 5 der nächsten Generation ist eines der erste Evo-Notebooks.
Das Acer Swift 5 der nächsten Generation ist eines der erste Evo-Notebooks.
(Bild: Acer)

Intel erwartet insgesamt 150 Notebook-Designs mit Core-Prozessoren der 11. Generation und nennt Hersteller wie Acer, Asus, Dell, Dynabook, HP, Lenovo, LG, MSI, Razer und Samsung. Dabei werden aber sicher nicht alle die Evo-Anforderungen erfüllen, sondern eher die Geräte aus dem Premium-Segment. Konkrete Evo-Ankündigungen gibt es schon von Acer mit dem „Swift 5“, von Asus mit dem „Zenbook Flip S“ und von Samsung mit dem „Galaxy Book Flex 5G“. Etliche andere Geräte wie etwa das „Yoga Slim 7i Pro“ und das „Yoga 7i“ oder das „Dynabook Portégé X30W-J“ warten noch auf die Bestätigung durch die Intel-Testlabore.

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