Intel-Prozessoren: Neue Funktionen für höhere Sicherheit und (KI-)Performance
Die 2021 erwarteten Hybrid-CPUs "Alder Lake" kommen ohne AVX-512, aber mit AVX-VNNI und weiteren Verbesserungen; Sapphire-Rapids-Xeons bringen AMX-TMUL.
Die-Shot des Intel Tiger Lake alias 11. Generation Core i
(Bild: Intel/Hot Chips HC32)
Neue Intel-Prozessoren, die für 2021 geplant sind, bringen auch eine Reihe neuer Funktionen. Einige davon stellt Intel nun vor. Manche der neuen Features stärken die Sicherheit, etwa der schon ab Tiger Lake (Core i Generation 11) verfügbare "Key Locker". Andere wie AVX-VNNI und die AMX-Tile Matrix Multiply Unit (TMUL) versprechen höhere Performance, einige sollen die effiziente Nutzung der kommenden Hybridprozessoren mit Core-i- und Atom-Kernen verbessern.
Die meisten der nun veröffentlichten Neuerungen betreffen die für 2021 geplanten 10-Nanometer-Prozessoren Alder Lake (für Desktop-PCs, vermutlich mit der Fassung LGA1700) und Sapphire Rapids (für Server). Letzterer bringt etwa auch DDR5-RAM und PCI Express 5.0.
Hybrid-Steuerung
Nach dem hoffentlich letzten 14-Nanometer-Prozessor für Desktop-PCs namens Rocket Lake-S kommt wohl in der zweiten Hälfte 2021 der hybride Alder Lake mit starken Core-i- und sparsamen Atom-Kernen. Seine Core-i-Kerne dürften zur Mikroarchitektur-Generation "Golden Cove" gehören und die Atom-Kerne zu "Gracemont".
Im Dokument " Intel Architecture Instruction Set Extensions and Future Features Programming Reference " vom Oktober 2020 stelt Intel klar, dass Alder Lake – anders als sein Vorgänger Tiger Lake – keine AVX-512-Einheiten haben wird. Das liegt vermutlich schlichtweg daran, dass die Atom-Kerne sie nicht haben. Stattdessen bekommt Alder Lake aber eine 256-Bit-Version der Vector Neural Network Instructions (VNNI) als AVX-VNNI. Diese Befehle sollen vor allem KI-Inferencing beschleunigen, also die Anwendung von KI-Algorithmen auf Daten.
(Bild: Intel)
Damit der Task Scheduler des Betriebssystems laufende Threads optimal auf die unterschiedlichen CPU-Kern-Typen verteilen kann, gibt es einerseits eine Kennzeichnung dafür in der CPUID-Funktion. Sie kennzeichnet die Kerne erwartungsgemäß als "Core i" oder "Atom". Neu ist aber auch ein Enhanced Feedback Interface (EHFI), die dem Scheduler die Entscheidung erleichtern soll, welcher Kern je nach Betriebszustand und Thread-Klasse am besten geeignet ist.
AMX-TMUL
Mit Sapphire Rapids bringt Intel auch erstmals die Advanced Matrix Extensions AMX. Als erste AMX-Implementierung beschreibt Intel nun eine Tile Matrix Multiply Unit (TMUL), insbesondere für KI- und Machine-Learning-Algorithmen, die Datenformate wie BFloat 16 (BF16) und 8-Bit-Ganzzahlen (INT8) verwenden (AMX-BF16, AMX-INT8, AMX-TILE).
