Prozessoren

Intel präsentiert die Core-Prozessoren mit Radeon RX Vega M Grafik

Intel nutzt die diesjährige Consumer Electronics Show als erste große Messe des Jahres um seine Core-Prozessoren mit Radeon RX Vega M Grafik offiziell vorzustellen. Bereits Anfang November gab es dazu die erste Ankündigung, allerdings nannte Intel zum damaligen Zeitpunkt noch kaum bis keine technische Daten. Heute nun ist es soweit und Intel geht mit fünf Prozessoren an den Start, die mit einer Radeon RX Vega M als Grafikeinheit ausgestattet sind.

Unbestritten dürfte sein, dass Kunden von Intel und Endkunden ein Interesse daran haben, dass eine immer höhere Leistung auf möglichst kleine Packdichte gebracht wird. Gaming-Notebooks müssen nicht mehr mehrere Zentimeter dick sein – ein Gaming-PC muss nicht mehr ein Midi-Tower sein. Eine in den Prozessor integrierte Grafikeinheit ist hinsichtlich der Leistung aber beschränkt. Intel versucht hier zwar seit Jahren die eigene HD-Graphics-GPU auch als Gaming-Option zu etablieren, letztendlich bleibt es aber bei der Möglichkeit ein Video-Decoding damit zu beschleunigen, leistungshungrige Spiele wird man damit aber nicht spielen wollen.

Doch der Trend zu immer kompakteren und flacheren Notebooks ist nicht nur von Intel erkannt worden. NVIDIA hat in diesem Sommer das Max-Q-Programm auf den Weg gebracht. Gaming-Notebooks sollen nicht mehr dicker als 20 mm sein und dennoch die aktuelle High-End-GPU verbaut haben. Natürlich ist NVIDIA daran interessiert, seine eigenen GPUs zu verkaufen, insofern unterscheidet sich dieser Ansatz von dem, was Intel mit den Core-H-Prozessoren vor hat.

Das neue CPU-Package

Mit den Core-Prozessoren mit Radeon RX Vega M Grafik geht Intel in vielerlei Weise einen neuen Weg. Die heute vorgestellten vier Modelle sollen nur die ersten sein, weitere werden folgen. Die Kombination aus Core-Prozessor der 8. Generation, 4 GB an HBM2 und der Radeon RX Vega M Graphics ist der erste mobile Einsatz der Vega-Architektur von AMD und zugleich auch der erste Einsatz von HBM2 im Notebook-Segment. Für den Desktop startete AMD in diesem Sommer mit der Radeon RX Vega 56 und 64. Zudem verwenden die Core-H-Prozessoren als erstes Endkundenprodukt eine Technik zur Anbindung von Chips in einem Package namens Embedded Multi-Die Interconnect Bridge (EMIB).

Das CPU-Package der Core-Prozessoren mit Radeon RX Vega M Grafik besteht aus drei Chips, die darin untergebracht sind. Vorhanden sind ein HBM2-Speicherstack mit einer Kapazität von 4 GB, die Radeon RX Vega M Graphics GPU und der 8th Generation Intel-Core-Prozessor. Mittels EMIB verbunden sind aber nur der HBM2-Speicherstack und die AMD-GPU. EMIB ist kein Interface oder ein Protokoll, sondern lediglich eine Technik für die elektrische Verbindung von Chips. AMD wird zusammen mit TSMC eine ähnliche Technik verwenden, um seine GPU mit den HBM-Speicherstacks auf dem Interposer für die Grafikkarte zu verbinden. Gleiches gilt natürlich auch für NVIDIA.

Aufgrund der Integration der GPU in das CPU-Package unter Verwendung von EMIB will Intel den Footprint der Chips um 50 % reduzieren können. Die Höhe des Chip-Packages soll dabei bei 1,7 mm liegen, was extrem flache Notebooks möglich machen soll.

EMIB ist eine von Intel entwickelte Fertigungstechnologie, welche den Aufbau verschiedener Dies auf einem Trägersubstrat ermöglicht. Dieses sogenannte 2,5D-Design kann die verschiedensten Dies untereinander verbinden und stellt dank Through Silicon Vias (TSVs) einen schnellen Interconnect her. Nebenbei erhöht sich natürlich die Packdichte für die einzelnen Komponenten, was den Platzbedarf auf dem PCB verringert und hier für mehr Flexibilität sorgt.

Ähnliche Argumente gibt es bereits im Zusammenspiel mit High Bandwidth Memory, der ebenfalls direkt mit dem Prozessor auf einem Interposer untergebracht wird und mittels Through Silicon Vias (TSVs) verbunden wird. Der schnelle Speicher setzt einen ebenso schnellen Interconnect voraus – dies gilt auch bei den Intel-Core-H-Prozessoren. Mit der EMIB-Technologie lassen sich Dies mit unterschiedlichen Fertigungsgrößen gemeinsam unterbringen. So wäre es möglich die CPU-Part in 10 nm zu fertigen, die GPU aber kommt weiterhin in 14 oder 12 nm von Globalfoundries. Zudem reduziert die Technik im Vergleich zum Silicon-Interposer deutlich die Kosten. Weitere Details zu EMIB hat Intel auf dem letzten Meeting der Technology and Manufacturing Group verraten.

Als Anbindung zwischen der GPU und der CPU verwendet Intel acht PCI-Express-Lanes. Diese bieten eine Bandbreite von 7,88 GB/s. Mit einer Einschränkung der Leistung ist aufgrund dieser Anbindung nicht zu rechnen. Allerdings werden bei den meisten Kombinationen aus Intel-Prozessor und diskreter GPU in Gaming-Notebooks die vollen 16 Lanes verwendet. Allerdings nutzt Intel für die Core-Prozessoren mit Radeon RX Vega M Grafik offenbar den Kaby-Lake-Refresh und diese bieten eben nur 12 Lanes für eine Anbindung weiterer Komponenten an. Acht werden nun schon für die GPU verwendet, bleiben also nur noch vier für die SSD, Thunderbolt-Controller etc. übrig. Allerdings spricht Intel auch davon, dass die acht PCI-Express-Lanes ausreichend sind.

Dynamic Power Sharing

Die nun vorgestellten fünf Modelle der Core-Prozessoren mit Radeon-RX-Vega-M-Grafik bieten eine Thermal Design Power von 65 und 100 W. Dies ist das komplette Power-Budget für CPU und GPU. Typischerweise optimieren die OEMs die Kombination aus CPU und diskreter GPU auf einen System Design Point (SDP) hin. Gaming-Notebooks legen das Gewicht auf die GPU-Leistung und andere auf den Prozessor. Innerhalb der jeweiligen Komponenten können diese mit eigenen Stromspar- und Boost-Mechanismen arbeiten. Dies tut Intel bereits bei den eigenen Prozessoren mit integrierter Grafik, denn auch hier wird die TDP im gewissen Rahmen zwischen der CPU und der HD Graphics zugeteilt. Priorität bekommt dabei meist die integrierte Grafik.

Die Core-Prozessoren mit Radeon RX Vega M Grafik bieten nun ein Dynamic Power Sharing, welches Intel Dynamic Tuning nennt. Je nach Anforderung an die CPU und die GPU wird das Power-Budget dynamisch angepasst. Auf die jeweiligen Parameter soll der Nutzer auch eine gewisse Kontrolle bekommen. Ein Overclocking soll bis zu einem gewissen Rahmen möglich sein.

Das Dynamic Tuning soll Intel die Lage versetzen, mit einem 45-W-Design eine höhere Leistung zu bieten als ein 62,5-W-Design mit ausgeschaltetem Dynamic Tuning. Benchmarks der neuen Core-Prozessoren mit Radeon RX Vega M Grafik werden aber wohl erst die Frage beantworten können, in welchem Bereich der Leistung wir uns hier bewegen.

8th Gen Intel Core mit Radeon RX Vega M Graphics

Kommen wir nun zu den heute vorgestellten fünf Modellen der neuen Serie:

Allesamt bieten diese vier Kerne und können bis zu acht Threads verarbeiten. Vier der fünf Modelle laufen in der Core-i7-Reihen, das kleinste Modell als Core i5. Der Basis-Takt liegt ja nach Modell bei 2,8  bis 3,1 GHz. Im Boost können einzelne Kerne bis zu 4,2 GHz erreichen. Unbekannt ist, ob Intel hier den All-Core-Turbo meint oder nicht. Ebenfalls für vier der fünf Modelle gleich ist der 8 MB große L3-Cache. Der Core i5-8305G bietet nur 6 MB.

Aufgrund der Kaby-Lake-Refresh-Basis bieten alle Prozessoren die Unterstützung für DDR4-2400 im Dual-Channel-Modus. Allesamt verfügen die Prozessoren natürlich auch über die Intel HD Graphics 630.

Unterschiede gibt es bei der Radeon RX Vega M GPU. Der Core i7-8809G und Core i7-8709G verwenden die Variante Radeon RX Vega M GH, während beim Core i7-8706G, Core i7-8705G und Core i5-8305G die Radeon RX Vega M GL zum Einsatz kommt. Auf die Unterschiede geben wir in der nachfolgenden Tabelle genauer ein.

Nur der Core i7-8809G wird als Unlocked geführt. Hier soll eine Übertaktung der CPU, GPU und des HBM2 möglich sein. Bei den übrigen Modellen können nur CPU und Speicher übertaktet werden.

Obige Tabelle zeigt die Unterschiede zwischen der Radeon RX Vega M GH und Radeon RX Vega M GL auf. Bei der GH-Variante kommt die Vega-GPU mit 24 Compute Units bzw. 1.536 Shadereinheiten daher. Der Basis-Takt beläuft sich auf 1.063 MHz und per Boost sollen 1.190 MHz möglich sein. Die GL-Variante verwendet nur 20 Compute Units bzw. 1.280 Shadereinheiten. Der Basis-Takt liegt bei 931 MHz und per Boost sollen 1.011 MHz erreicht werden können.

Beiden Varianten gemein sind die 4 GB HBM2, die über ein 1.024 Bit breites Speicherinterface angebunden sind. Intel verwendet einen HBM2-Speicherstack mit der Kapazität von 4 GB, während bei der Desktop-Variante der Radeon RX Vega zwei Speicherstacks mit jeweils 4 GB eingesetzt werden. Pro Chip ist das Speicherinterface 1.024 Bit breit – daher hier auch die erwähnten 1.024 Bit Speicherbandbreite. Der dazugehörige Speichertakt beläuft sich bei der GH-Variante auf 800 MHz, beim GL-Modell sind es 700 MHz. Die Speicherbandbreite liegt demnach bei 204,8 bzw. 179,2 GB/s – weniger als die Hälfte der Desktop-Vega-Karten. Die Rechenleistung liegt bei 3,7 bzw. 2,7 TFLOPS. Etwas erstaunlich ist, dass AMD bei der Radeon RX Vega M GL die ROPs auf die Hälfte einbremst.

Erste Benchmarks

Intel liefert auch gleich die ersten eigenen Benchmarks zur Radeon RX Vega M GL Graphics und Radeon RX Vega M GL Graphics. Darin vergleicht man sich mit einer GeForce GTX 1050 (zusammen mit einem Intel Core i7-8550U) bzw. einer GeForce GTX 1060 (zusammen mit einem Intel Core-i7-7700HQ). Verglichen wird mit einem Intel Core i7-8809G und Core i7-8705G.

Intel legt hier inzwischen auch den typischen Upgrade-Pfad von zwei bis drei Jahren zu Grunde. Hier sehen die neuen Core-Prozessoren mit Radeon RX Vega M natürlich recht gut aus. Im Vergleich zu aktuellen Gaming-Notebooks sieht man sich durchaus auf Niveau der GeForce GTX 1060 im Max-Q-Design. Damit sollen auch VR-Spiele problemlos möglich sein. Ob auch die aktuellen Spieletitel alle mühelos spielbar sind, hängt natürlich auch von der verwendeten Auflösung ab. Die ersten unabhängigen Benchmarks werden noch zeigen müssen, zu was die Prozessoren in der Lage sind. Gleiches gilt auch für die Akkulaufzeit, für die Intel große Versprechungen von bis zu 9 Stunden macht.

Erste Systeme im Frühjahr 2018

Intel gibt an, dass im Frühjahr 2018 die ersten Systeme mit Core-Prozessor und Radeon RX Vega M Grafik erscheinen sollen. Wir erwarten auf der Consumer Electronics Show in den kommenden Tagen die ersten Ankündigungen. Mit dem NUC 8 Enthusiast präsentiert Intel zum aktuellen Zeitpunkt bereits den ersten eigenen Einsatz der 8th Gen Core Prozessoren mit Radeon RX Vega M Graphics.