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Intel launcht die 11. Generation der Tiger Lake 10-nm-Core-CPUs mit der Xe-Grafik – Schlägt das Imperium gegen AMD zurück? Benchmarks inside

Gestern launchte Intel offiziell seine neuen Tiger Lake-Prozessoren der 11. Generation mit einer brandneuen CPU- und GPU-Architektur. Die neuen Intel Tiger Lake CPUs basieren auf dem aktuellen 10nm++ Node des Unternehmens, der eine verbesserte Leistungseffizienz gegenüber den Ice Lake Prozessoren bietet. Die Intel Tiger Lake-CPUs werden unter dem Branding der 11. Generation der Core-Familie geführt. Die Intel Tiger Lake-CPUs der 11. Generation orientieren sich vor allem auf den Mobilitätsbereich und erhalten außerdem ein völlig neues Erscheinungsbild. Und ganz nebenbei hat Intel auch gleich noch das Logo komplett runderneuert.

Bevor ich noch auf weitere Details eingehen, stelle ich einmal (unkommentiert und unbewertet) Intels eigene Kernaussagen voran, also das, wie sich das Unternehmen jetzt mit dieser Generation selbst sieht:

  • Intel bringt Intel Core Prozessoren der 11. Generation mit Intel Iris Xe Grafik auf den Markt, die weltbesten Prozessoren für Thin-and-Light-Laptops, die im Vergleich zu Konkurrenzprodukten eine bis zu 2,7x schnellere Inhaltserstellung, mehr als 20% schnellere Produktivität im Büro und mehr als 2x schnellere Spiele plus Streaming in realen Workflows bieten.
  • Die Intel Evo-Plattform-Marke wurde für Designs eingeführt, die auf Intel Core-Prozessoren der 11. Generation mit Intel Iris Xe-Grafik basieren und durch die zweite Auflage der Spezifikation und der Key Experience Indicators (KEIs) des Innovationsprogramms Project Athena verifiziert wurden.
  • Mehr als 150 Designs, die auf Intel Core-Prozessoren der 11. Generation basieren, werden von Acer, Asus, Dell, Dynabook, HP, Lenovo, LG, MSI, Razer, Samsung und anderen erwartet.

Intels 10nm SuperFin- & SuperMIM-Design für Tiger Lake

Die Intel Tiger Lake CPUs basieren auf dem 10nm++ Prozessknoten und verfügen über die neuesten Willow-Cove-Kerne des Unternehmens. Die Willow Cove-Kernarchitektur basiert auf denselben Grundlagen wie die Sunny Cove-Architektur der letzten Generation. Sie kann in jeder Hinsicht als eine Verfeinerung von Sunny Cove angesehen werden, aber gleichzeitig weisen die Willow Cove-Kerne auch eine neu gestaltete Chiphierarchie für einen schnelleren Leistungsdurchsatz auf.

Dieser neue 10nm++ Prozessknoten wird von Intel als das 10nm SuperFin-Transistordesign bezeichnet und Intel behauptet, dass der SuperFin-Prozess dieselbe Leistungssteigerung liefert wie ein echter Node-Schritt. Das SuperFin-Design nutzt die FinFET-Architektur, indem es einen verbesserten Gate-Prozess, einen zusätzlichen Gate-Abstand und einen verbesserten Spiess Source/Drain liefert. Zusätzlich zum SuperFin-Design gibt es auch die SuperMIM-Kondensatoren, die eine 5-fache Erhöhung der MIM-Kapazität (Metall-Isolator-Metall) liefern und den Gesamtwiderstand des Kondensators um 30% reduzieren.

Intel weist auch darauf hin, dass sein SuperFin- und SuperMIM-Design eine wesentliche Technologie ist, um die Leistung zu steigern und Innovationen wie verbesserte Verbindungen für Rechenzentren hinzuzufügen. Es ist wahrscheinlich, dass Intels Ice Lake-SP ein ähnliches Herstellungsverfahren verwenden wird, um einen höheren Durchsatz zu erzielen.

Intel führte in der Präsentation auch an, dass das Unternehmen eine Leistungssteigerung von ca. 17-18% gegenüber dem Standard-10nm-Prozess-Knoten erreicht haben will, der bei den Ice Lake-Chips der 10. Generation eingesetzt wird. Es zeigt also, dass Intel ziemlich zuversichtlich ist, dass sein 10nm-Prozess in der Lage sein wird, den 7nm-Prozess-Knoten von TSMC, der bei den konkurrierenden AMD Ryzen 4000 ‘Renoir’-APUs verwendet wird, zu erreichen oder sogar zu übertreffen.

Die nächsten beiden Schlüsseltechnologien für Intels Tiger Lake-Prozessoren sind die CPU- und GPU-Kerntechnologien, die von Willow Cove und der Xe-Grafik geprägt sind. Die Intel Willow Cove-Architektur ist die zweitneueste Architektur, die auf dem 10nm-Prozessknoten basiert, wobei die erste Sunny Cove für die Ice Lake CPU-Generation war.

Es wird erwartet, dass die Willow-Cove-Kerne einen zweistelligen IPC-Gewinn gegenüber den Sunny-Cove-Kernen liefern werden. Die Willow-Cove-Kerne verfügen über ein brandneues Cache-Design mit 1,25 MB L2-Cache und 3 MB L3-Cache pro Kern. Zusammen mit den neuen Kernen werden wir, wie oben erwähnt, Cache-Neudesigns, neue Optimierungen auf Transistorebene und verbesserte Sicherheitsfunktionen sehen können. Eines der Hauptmerkmale, das für Willow Cove durch Intel besonders hervorgehoben wurde, ist, dass bei niedrigeren Spannungen viel höhere Frequenzen als noch bei Sunny Cove möglich sein werden.

Neuer Chip, neue Kerne und mit Xe-Grafik alles schneller?

Intel wird auch seine Xe-GPUs auf den Tiger Lake-Chips vorstellen, die eine zweifache Leistungssteigerung gegenüber den Gen 11-GPUs bieten soll, welche derzeit auf Ice Lake-Chips verwendet werden. Die Intel Xe-Grafikarchitektur wird 96 Ausführungseinheiten bzw. 768 Kerne zusammen mit 3,8 MB L3-Cache aufweisen.

Intel hat auch ein Blockdiagramm der Tiger Lake CPUs präsentiert. Dieses Blockdiagramm erwähnt alles, was gegenüber den Ice Lake-Chips neu ist und auch die Teile, die gleich geblieben sind. Der DDR4-Speicher-Controller, der Geschwindigkeiten von 3200 MHz mit bis zu 64 GB Kapazität unterstützt, ist hierbei sehr ähnlich, genauso wie auch andere Controller wie SGX, Fuse, JTAG, SVID, sowie der Display-USB-Controller vom Typ C mit DP 1.4. Die Tiger Lake CPUs haben darüber hinaus aber nur wenige Blöcke, die ähnlich wie Ice Lake gehalten sind.

Der Rest des Chips ist nagelneu und das ist im Blockdiagramm auch deutlich zu erkennen. Die wichtigsten Neuerungen bei den Tiger Lake-CPUs sind die Willow Cove-Kerne, die Xe LP-Grafik- und Medien-Engine, 12 MB L3 (Last-Level-Cache), eine neue Display-Engine mit Unterstützung für 8K-Displays (4 Pipelines/ 64 GB/s Lesebandbreite), IPU6 mit 6 Kamerasensoren (Video bis zu 4K90, anfänglich bei 4K30) und die zusätzliche Unterstützung für LPDDR5-Speicher mit Geschwindigkeiten von bis zu 5400 MHz (maximal 32 GB). Der Rest der Blöcke hat zumindst größere und kleinere Upgrades gegenüber Ice Lake erhalten.

Die CPUs der 11. Generation werden für die Ein- und Ausgabe eine duale kohärente Struktur für die Verbindung verwenden und sind ausschließlich für Operationen mit hoher Bandbreite ausgelegt. Als solche werden die Tiger Lake-CPUs LPDDR5-5400, LPDDR4X-4667 & DDR4-3200 MHz Speicher unterstützen. Damit werden die Tiger Lake-CPUs die erste x86-Mobilitätsplattform mit Unterstützung für LPDDR5-Speicher der nächsten Generation sein (nicht zu verwechseln mit DDR5-Speicher).

Darüber hinaus werden die Tiger Lake CPUs auch Thunderbolt 4 und USB 4 unterstützen. Es wird auch Unterstützung für PCIe Gen 4.0 mit einer vollen 8 GB/s-Verbindung zur Speicherschnittstelle geben. Insgesamt klingen die Daten der Tiger Lake-CPUs also recht überzeugend und man darf gespannt sein, was die Notebooks dann wirklich leisten können.

Intel geht mit insgesamt 9 SKUs an den Start

Die Intel Tiger Lake CPU-Familie besteht aus insgesamt 9 SKUs, von denen 7 in diesem Jahr und zwei weitere Varianten im nächsten Jahr erhältlich sein werden. Die Standardvarianten verfügen über 4 Kerne und 8 Threads und es wird auch zwei Varianten mit 2 Kernen und 4 Threads geben. Das Flaggschiffmodell ist der Core i7-1185G7, der 4 Kerne und 8 Threads mit 5 MB L2- und 12 MB L3-Cache aufweist. Die CPU wird mit TDPs von 12-28W (konfigurierbar) geliefert und verfügt über einen Basistakt von 3,0 GHz, einen Single-Core-Boost von 4,8 GHz und einen All-Core-Boost-Takt von 4,3 GHz. Die CPU wird mit der Iris Xe GPU mit 96 EU oder 768 Kernen geliefert, die jeweils mit einer Taktfrequenz von 1350 MHz arbeiten wird.

Alle G7-Varianten weisen übrigens einheitliche Spezifikationen auf und sind mit 7/12/15/28W TDPs erhältlich, wobei die Hauptunterschiede in den Taktraten liegen. Bestimmte G7-Modelle werden mit 80 EU-GPUs ausgestattet sein, während die G4-CPUs nur 48 EUs erhalten werden. Die Tabelle gibt hierfür noch einmal einen Überblick:

Intel Tiger Lake – Performance im Vergleich zu Ice Lake und AMDs Renoir

Intel hat auch eine ganze Reihe von Folien mit eigenen Performance-Messungen  zur Verfügung gestellt, in denen man die Standard-Compute-, Grafik- und auch die KI-Leistung ihrer Tiger Lake CPUs der nächsten Generation vergleicht. Intel beansprucht nach eigenen Angaben eine bis zu durchschnittlich 35% schnellere Leistung für Standard-Büroanwendungen, eine bis zu 4,4x schnellere Erstellungsleistung, eine bis zu 76% schnellere Gaming-Leistung und auch eine verbesserte Verbindungsfähigkeit im Vergleich zu AMD Ryzen 4000 Renoir APUs für sich.

Im Vergleich zu den Gen 11-basierten Ice Lake CPUs weisen die Gen 12-basierten Tiger Lake Xe CPUs bis zu 2-fache Leistungsverbesserungen auf. Ermöglicht wird dies auch durch bestimmte Optimierungen, die im genannten Titel ausschließlich für Tiger Lake CPUs vorgenommen werden. Gears Tactics wurde vor kurzem als Titel in Partnerschaft mit Intel angekündigt, wobei die Optimierungen speziell für 11th Gen Tiger Lake CPUs durchgeführt wurden. Die Intel-CPUs verwenden auch VRS, was zu mehr Leistung führt, etwas, das bei den Gen 9.5-Grafikchips von Ice Lake noch fehlt. CS:GO ist ein weiterer Ausreißer mit einem massiven Leistungssprung mit FPS-Zahlen über der 100er-Marke gegenüber den Ice Lake-CPUs, die nicht mal in der Lage sind, ein konsistentes Gameplay mit 60 FPS zu liefern.

Betrachtet man das gesamte Szenario der Gaming-Leistung, so liefert der Tiger Lake Xe Grafikprozessor bei den meisten Titeln spielbare FPS bei 1080p, was für einen integrierten Grafikprozessor beeindruckend ist. Intel zeigt auch die GPU-Fähigkeiten seines Xe-Grafikprozessors im Vergleich zu AMDs aktuellen Ryzen 7 4800U mit Vega-Grafik bei 1750 MHz und einem diskreten GeForce MX350-Grafikchip mit einer TDP von ca. 25-30 W. Der Intel Xe-Grafikprozessor übertrifft durchweg den AMD Ryzen 7 4800U und übertrifft sogar die GeForce MX350 in mehreren, wenn auch nicht allen getesteten Spielen.

Es ist nicht nur die Spielleistung, die verbessert wird. Intels Xe-Grafikprozessor bietet auch schnellere Kodierungs- und Dekodierungsfunktionen, die als Teil seiner Medien-Engine in ihn eingebettet sind. Tiger Lake-CPUs bieten 4K HDR10- und Doby Vision-Wiedergabe mit niedrigem Stromverbrauch, eine dedizierte AV1-Hardware für die Dekodierung, die 12-Bit-End-to-End-Videopipeline und eine Mischung aus anderen Technologien. Intel behauptet, dass die Xe-Grafik-Engine bessere Spiele-Streaming-Fähigkeiten bietet als die Ryzen 4000 Renoir APUs, was natürlich zu testen wäre.

Zusammenfassend kann man festhalten, dass es spannend werden dürfte und sich AMD mit Sicherheit nicht auf der reinen Kern-Anzahl ausruhen sollte. Intel abzuschreiben wäre sicher ein fataler Fehler. Grade Xe zeigt, wohin Raja Koduri die Grafiksparte von Intel noch führen könnte, nicht nur bei der mobilen Grafik. Aber eben auch dort.

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About the author

Igor Wallossek

Chefredakteur und Namensgeber von igor'sLAB als inhaltlichem Nachfolger von Tom's Hardware Deutschland, deren Lizenz im Juni 2019 zurückgegeben wurde, um den qualitativen Ansprüchen der Webinhalte und Herausforderungen der neuen Medien wie z.B. YouTube mit einem eigenen Kanal besser gerecht werden zu können.

Computer-Nerd seit 1983, Audio-Freak seit 1979 und seit über 50 Jahren so ziemlich offen für alles, was einen Stecker oder einen Akku hat.

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