Intel Core Ultra: Was ist von Meteor Lake im Laptop zu erwarten? (Update: Desktop-CPUs)

Update 25.9.2023: Neue Intel-CPUs kommen 2024 für Desktop-PCs.

Bisher hat Intel seine neue 14. Prozessor-Generation als “Meteor Lake” nur für Notebooks vorgestellt. Doch 2024 soll die 14. CPU-Generation als “Raptor Lake Refresh” auch für Desktop-Rechner kommen. Mit Raptor Lake bezeichnet Intel die derzeitige 13. Generation seiner Desktop-CPUs. Das erklärte Michelle Johnston Holthaus, Executive Vice President & General Manager of Client Computing Group bei Intel, gegenüber unserer Schwesterpublikation PC-World.

Update Ende, Beginn der ursprünglichen Meldung:

Im Rahmen seiner hauseigenen Fachmesse “Intel Innovation 2023“, die vom 19. bis 20. September im San Jose Convention Center in San José in Kalifornien, stattgefunden hat, teilte der US-Chiphersteller Intel erstmals auch handfeste Informationen zu seinen kommenden Core-Prozessoren aus der neuesten Hybrid-Generation, welche als Core und Core Ultra unter dem Codenamen “Meteor Lake” vermarktet werden sollen.

Ab dem 14. Dezember werden ausgewählte Unternehmen die ersten Notebooks mit Core Ultra 9, Core Ultra 7 und Core Ultra 5 in den Markt schicken dürfen, doch was ist von den neuen Mobilprozessoren zu erwarten und wo genau liegen die Besonderheiten der CPUs?

Die Redaktion von PC-WELT erklärt ausführlich, was sich hinter den ersten “3D-Hybrid-Prozessoren” von Intel verbirgt und weshalb der Fokus insbesondere auf Effizienz und künstlicher Intelligenz liegt.

Ein ganz neue Ära bricht für Intel an

Zwei Jahre nach der ersten Ankündigung hat Intel auf seiner Hausmesse endlich Nägel mit Köpfen gemacht und Meteor Lake offiziell vorgestellt.

Meteor Lake ist Intels Codename für die 14. Generation der Core- und der Core-Ultra-Prozessoren, die am 14. Dezember 2023 weltweit auf den Markt kommen werden.

Es kommt nicht von ungefähr, dass Intel für das Release der neuen Mobilprozessoren seine gesamte Nomenklatur über den Haufen und das bekannte “i” aus der Produktbezeichnung schmeißt. Für den Hersteller bricht eine ganz neue Ära an.

Der Fokus liegt erstmals insbesondere auf der höchstmöglichen Effizienz und der Berechnung und Verarbeitung von künstlicher Intelligenz. Der Aufbau der CPUs ändert sich hierfür grundlegend.

3D-Hybrid-CPUs für höchste Effizienz

Mit dem Wechsel auf die 14. Core-Generation folgt Intel dem Konkurrenten AMD und setzt erstmals auch auf ein reines Chiplet-Design, welches bei Intel allerdings als Tile-Design bezeichnet wird.

Der neue Aufbau, bestehend aus insgesamt vier Kacheln (“Tiles”), macht die Core-Prozessoren der Generation Meteor Lake zu Intels ersten 3D-Hybrid-Prozessoren.

Prozessoren vom Typ Meteor Lake sind wie folgt aufgebaut:

Compute-Tile (“CPU”)

Optimiert für CPU-Leistung

E-Kerne (“Crestmont”) und P-Kerne (“Redwood Cove”)

Wird von Intel mit der Intel-4-Fertigungstechnik gefertigt

Graphics-Tile (“GPU”)

Optimiert für 3D-Leistung

Intel Xe-LPG-Grafikarchitektur

Bis zu 128 Ausführungseinheiten (“Compute Units”)

Fertigung übernimmt TSMC basierend auf dem N5-Prozess

System-on-a-Chip-Tile (“SoC”)

Optimiert für geringen Stromverbrauch

Zwei dedizierte E-Kerne (“Crestmont”) für mehr Effizienz

Unterstützung für 8K HDR und VP9, AVC, HEVC, AV1

Erster integrierter Neural-Prozessor (“NPU”) für KI

Unterstützung für Wi-Fi 6E und Wi-Fi 7

HDMI 2.1, DP 2.1 und eDP 1.4

Einen I/O-Prozessor (“IPU”)

Speichercontroller (“IMC”)

N6-Prozess

I/O-Tile

Thunderbolt 4

USB 4

PCIe 5.0

Die vier Tiles können somit voraussichtlich bis zu 16 E-Cores (“Efficiency”) und 8 P-Cores (“Performance”) sowie eine leistungsstarke integrierte Grafikeinheit (“iGPU”) auf Basis der Xe-LPG-Grafikarchitektur für Notebooks und Mini-PCs bereitstellen.

Wie schon bei der 13. Generation (“Raptor Lake”) bilden P-Cores und E-Cores die eigentliche CPU, welche jetzt als CPU-Die oder Compute-Tile bezeichnet wird, während weitere nochmals sparsamere E-Cores auf dem neuen SoC-Tile platziert werden.

Die Architektur arbeitet dabei dreistufig und wechselt je nach Lastzustand zwischen SoC-Tile und Compute-Tile, während das Graphics-Tile ausschließlich für die Grafikbeschleunigung vorgesehen ist.

Durch den neuen Aufbau ist insbesondere bei niedrigen und mittleren Lasten, dem sogenannten Teillastbereich, eine deutlich geringere Verlustleistung zu erwarten, was speziell bei mobilen Geräten, beispielsweise bei Notebooks, von großem Vorteil ist.

Die neuen Prozessorkerne im Detail

Zum Einsatz kommen neue und stark optimierte Prozessorkerne vom Typ “Crestmont” für die Efficiency-Cores und “Redwood Cove” für die Performance-Cores.

Neben dem bereits genannten Compute-Tile sowie dem SoC-Tile und Graphics-Tile mit Intel Xe ergänzt ein gesondertes I/O-Tile den Aufbau der 3D-Hybrid-Prozessoren. Dieser Aufbau soll Intel in Zukunft dabei helfen, einzelne Tiles noch einfacher zu kombinieren und so noch spezifischere Lösungen für Kunden realisieren zu können.

Das neue SoC-Tile, welches das Compute-Tile bei geringen Lasten “entlasten” soll, ist dabei ganz speziell auf höchstmögliche Effizienz hin ausgelegt und beheimatet die sogenannte “Low Power Island”, welche unter anderem zwei dedizierte E-Cores (“Crestmont”), einen neuen I/O-Prozessor (“IPU”), einen Neural-Prozessor (“NPU”) sowie eine dedizierte Display- und Media-Engine bereitstellt.

Insbesondere die leichtesten Workloads, beispielsweise der Idle-Betrieb auf dem Desktop, sollen zukünftig vollständig auf der “Low Power Island” laufen und so die Energieeffizienz und damit die Akkulaufzeiten der Notebooks noch einmal deutlich erhöhen.

Aber bei der Hardware macht Intel in dieser Generation nicht halt, sondern bessert im Vergleich zur 13. Core-Generation auch in Sachen Software deutlich nach.

Software-Anpassungen und Windows

Damit die neuen Intel Core und Intel Core Ultra auch bestmöglich zwischen den Low-Power-E-Cores im SoC-Tile sowie den regulären E-Cores und den P-Cores im Compute-Tile wechseln können, benötigt es weitreichende Software-Anpassungen.

An dieser Stelle kommt der sogenannten “Intel Thread Director” sowie der Scheduler des Betriebssystems ins Spiel. Gemeinsam mit Microsoft wurden Windows 11 und dessen integrierter Scheduler so angepasst, dass der bestmögliche Support für Meteor Lake zum Release im Dezember gegeben sein soll.

Hierfür wird über die in Windows 11 integrierte Update-Funktion ein entsprechendes kumulatives Update ausgerollt, welches Windows 11 “Ready for Meteor Lake” machen soll.

Auch in dieser Hinsicht möchte Intel die 14. Generation der Core-Prozessoren so flexibel wie möglich aufstellen und legt die Optimierungen für zwei Szenarien fest.

Während Meteor Lake standardmäßig für die höchstmögliche Effizienz optimiert sein soll, lässt sich das Szenario (“Use Case”) nach Bedarf von “Efficiency” auf “Performance” wechseln. Dies soll durch den “Intel Thread Director” und den optimierten Windows-Scheduler vollautomatisch funktionieren.

Künstliche Intelligenz hält Einzug

Neben der höchstmöglichen Effizienz hat Intel auch den immer wichtiger werdenden Bereich der künstlichen Intelligenz ins Auge gefasst und den neuen Core-Prozessoren aus diesem Grund einen ebenfalls auf Effizienz optimierten Neural-Prozessor (“NPU-Engine”) spendiert.

Im engen Zusammenspiel mit der CPU (“Compute-Tile”) und der integrierten Grafikeinheit (“Graphics-Tile”) soll diese KI-Engie für die bestmöglichen Ergebnisse in KI-Anwendungen wie beispielsweise dem Deep-Learning-Text-zu-Bild-Generator Stable Diffusion sorgen.

Intel betone im Rahmen der Vorstellung, dass die CPU, die GPU und die NPU dabei für höchste KI-Arbeitslasten im Verbund arbeiten können.

Insbesondere bei leichten KI-Workloads soll der Neural-Prozessor eigenständig und unabhängig von den Prozessorkernen arbeiten und diese entsprechend entlasten. Auch hiervon verspricht sich Intel eine verbesserte Akkulaufzeit.

Neue Fertigung für mehr Effizienz

Nachdem die 13. Generation der Core-Prozessoren noch in Intels optimierter 10 nm+++ Node “Intel 7” gefertigt wurde, wechselt der Hersteller mit Meteor Lake erstmals auf den hauseigenen Fertigungsprozess “Intel 4”.

Mehr Leistung, weniger Verbrauch und dadurch ein höhere Effizienz sollen mit der Umstellung auf das modernste Fertigungsverfahren von Intel einhergehen.

Das Graphics-Tile, das SoC-Tile und das I/O-Tile werden “outgesourced” und beim weltweit führenden Auftragsfertiger TSMC in 5 und 6 Nanometern produziert.

Für das direkt bei Intel im Intel-4-Fertigungsverfahren hergestellt Compute-Tile kommt zudem erstmals EUV-Lithographie zum Einsatz. Intel verspricht sich davon eine um bis zu 20 Prozent höhere Effizienz im direkten Vergleich zu Intel 7.

Ersteinschätzung zu Meteor Lake

Insbesondere im mobilen Sektor, für den Meteor Lake und die 14. Generation der Core-Prozessoren vorgesehen sind, ist der Effizienzansatz auf allen “Tiles” zielführend.

Ob Intel im kommenden Jahr auch im Desktop mit der dann aktuellen Zen-5-Architektur von AMD wird mithalten können, wird “Arrow Lake”, die 14. Generation der Core-Prozessoren für den Desktop-PC, zeigen müssen.

Computer Components, CPUs and Processors