Intel Alder-Lake & die Effizienz: Intels neueste CPUs könnten Akkulaufzeit verkürzen

[Redaktion]

Intel Alder-Lake kommt in Kürze in der Breite des Laptop-Marktes an. Im Fokus steht natürlich die höhere Leistungsfähigkeit der neuen Prozessoren - doch die Effizienz bereitet Sorgen. Neue Datenblätter und Akkulaufzeit-Angaben von Lenovo deuten darauf hin, dass Laptops mit der 2022er-Intel-Plattform weniger ausdauernd sein könnten.

https://www.notebookcheck.com/Intel-Alder-Lake-die-Effizienz-Intels-neueste-CPUs-koennten-Akkulaufzeit-verkuerzen.615381.0.html

[JKM]

Interessante Infos.
Die Frage ist doch, wie das überhaupt sein kann, weil ein Akkuzeit-Rückschritt noch nie der Fall war.

Erkärbar wäre es, wenn die IPC-Steigerung der P-Kerne auf Kosten des Stromverbrauchs, also über die IPC-Steigerung hinaus ginge. Ader-Lake-K ist zwar deutlich schneller gegenüber dem Vorgänger, aber mit 10nm statt 14nm und E-Kerne statt P-Kern-Only eigentlich effizienzmäßig nicht so berauschend war.

Technisch anders, aber im Resultät ähnlich beim Alder-Lake-H, der zwar deutlich zulegen konnte, aber dieser könnte gegenüber dem Vorgänger statt weitere Takt-Steigerungen mit Spannungsekunden im Hoch-Takt-Bereich auf Effizienz gesetzt haben, um mit Strom-Ersparnis über die 8 E-Kerne deutlich zugelegt haben. Fakt ist ja, der Alder-Lake-H hat die selben Takte wie der Tiger-Lake-H, sowie den selben PL1 und PL2-Stromverbrauch.

Zu Alder-Lake-P und Alder-Lake-U gibt es noch keine Tests und noch weniger eine Vielzahl an Tests, die besseres Bild machen könnten. Die große Frage ist generell, ob Intel mit ihren weiter verbesserten 10nm a la Intel7 auch im Unter & Mittel-Taktbereich die Spannung senken konnte, was bei unausgereiften oder nichtgelungenen ein Problem ist.

Und bei 2-P-Kern-Alder-Lake kommt noch die Frage der P-Kern-Ausnutzung hinzu, die gegenüber dem E-Kern eben deutlich ineffizienter ist, sowie wie die Hybrid-Technik real funktioniert. Mobilmark 2018 ist eher so ein realnaher Benchmark.

Schließlich darf man nicht vergessen, dass diesesmal bei Alder-Lake die Desktop deutlich vor den Notebook-Modellen am Markt gebracht, sowie bei der Notebook-Einführung (H-P-U15-U9) bei CES ausschließlich über die H-Serie gesprochen wurde, sowie anfangs primär H-Serie-Notebooks am Markt & Tests-Seiten zu sehen ist.

[moare EUV layers]

Wirklich bessere Effizienz ist somit erst mit dessen Nachfolger Meteor-Lake zu erwarten, der erstmals den "Intel 4"-Prozess nutzen wird.

So ist es, denn dann sollen auch mehr/zum ersten Mal EUV-Layer eingesetzt werden. Bisher hat Intel da immer gesparrt und dem Massenmarkt ineffizienten Schrott verkauft.

[IndiumGalliumNitride]

Das Lenovo Yoga 9i mit dem 1260p und 4K OLED ist bei mir etwa mitte März angekommen. (Hab aber wegen Spulenfiepen beim Lüfter zurückgeschickt.) Mir ist klar, ein OLED braucht viel mehr und 4K ist dann noch ein weiterer Schritt zur mehr Stromverbrauch. So oder so im Mittel konnte ich laut HWiNFO64 den Gesamtverbrauch für reales Surfen/Office etc. nicht wirklich unter 10 Watt drücken, meist war der mittlere Gesamtverbrauch bei etwa 12 Watt.

Nun ist das Samsung Galaxy Book 2 Pro (360) auch schon heraußen. Und die Youtubetests zeigen eine verminderte Akkulaufzeit zum Vorgänger. Sehr eigenwillig, wenn nun effizienterer LPDDR5 verwendet wird. Außerdem kann das AMOLED nun grob 30% mehr Helligkeit. Das spricht neben einer verbesserten Haltbarkeit auch für eine Effizienzsteigerung des Panels.

Ich habe aber schon Bemerkungen gelesen, dass Windows 11 genauso ein Übeltäter sein dürfte. Vielleicht hat Windows 11 mehr Ressourcenverbrauch mit den Securityprozessen? Außerdem dürfte der Threaddirector noch nicht so richtig harmonieren. Eventuell sind die P-Cores der AlderLake so auf Latenz und maximale IPC optimiert, dass die bei schlechtem Handling der Threadverteilung wesentlich schlechter sind.

Nun sind die Ryzen 6000er am kommen und nicht gewillt ein Intelteil auf Notebookseite zu kaufen. Jetzt habe ich mir ein Asus Rog Flow X13 ohne einer deizierten GPU für 1400€ bestellt. (Auch wenn mir das leichte Gamingdesign nicht so gefällt) Mit dem Ryzen 6800HS habe ich leider weniger Singlocoreperformance aber Multicore und Grafik mit der 680M ist wesentlich performanter und vor allem bei Office ist der leistungsfähige Chip wesentlich Effizienter auch zur Ryzen 5000er Seite. Ich hoffe, dass Asus auch USB 4.0 wie angekündigt nachrüstet, weil Thunderbolt 3 ist mir schon wichtig.
Bin gespannt, Intel braucht noch ein wenig, also das eine und andere Jahr, bis die Fertigung wieder wettbewerbsfähiger ist und die Implementierung ihres "bigLITTLE" Prinzip optimiert ist.

[JKM]

Diese so 8% bessere Single-Thread-Performance erreicht Intel ja auch nur mit RyZen 9, der offensichtlich über die deutlich höheren Stromverbrauch auch +30-40% an Multi-Core-Performance erreicht.

Der Alder-Lake-H-Core i7 erreicht gegenübers Rembrandt-H/HS nur +1-2% bessre Single-Thread-Performance. Es ist schon jahrelang zu beobachten, dass ein nicht-agressiver Turbo-Core auch bessere Akkulaufzeiten erreicht. Intel legt bekanntlich seit dem Fertigungs-Rückstand ihre Takte viel agressiver aus, weshalb auch deren ST-&-MT-Performance wesentlich stärker varieriert als bei AMD.

Klar ist Komponenten haben auch seinen Einfluss, weshalb früher (wo es kein Core i9 gab) bekanntlich der Core i7 mit mehr Auflösung und leichtfarbigen Displays & Co immer schon oft eine etwas geringere Effizienz hatten, wie die Core i5. Deshalb kann man allgemeine Aussage IMO erst nach so 5 Tests bzw. 5 Modellen machen, während man davor die Komponenten in Betracht nehmen muss.

EUV macht alleine die Chips nicht relevant effizienter, weshalb N6 (7nm+) mit 3-4 EUV-Lagen auch nur jene Effizienz-Verbesserung erreicht, die mit 14nm+ oder 10nm´+ erreicht wurde. Bei Teil-Last-Akkulaufzeiten kommt es viel mehr auf neue Transistor-Typen (FinFET, GAA/RibbonFET) oder neue Transistor-Technologien (HKMG, oder Low-K, ...) oder Transistor-Materialen (Kupfer,...) sowie die Stromspartechniken. EUV ermöglichen nur kleinere Transistor-Größen, und bringen in der Regel nur eine bessere Effizienz und Akku-Laufzeiten unter Voll-Last.

Aber von Intel5 würde ich nicht so viel erwarten. Denn während AMDs 5nm-Zen4-Massen-Produktion schon gestartet ist, und AMD diesen zuerst im Server & Desktop-Gaming-Markt und zuletzt im Notebook-Markt rausbringt, will Intel ihren Intel5 2023 so wie es aussieht nur im Notebook-Markt rausringen. (Intel5-Server erst für 2024 schon angekündigt). Server-CPUs brauchen wie Notebook-CPUs eine ausgreifte Fertigung für niedrige Spannungen und Desktops eine ausgreifte Fertigung für hohe Takte.

Bin gespannt, Intel braucht noch ein wenig, also das eine und andere Jahr, bis die Fertigung wieder wettbewerbsfähiger ist ..

Wenn man es genau betrachtet, braucht jeder ein Wenig an Fertigung-Optimierung, sobald es über 4,0 Ghz ging. Oder Intel hat generell ein >4,0 Ghz Takt-Problem. Denn die Effizienz & Takt-Probleme begannen schon beim Netburst, als dieser an die 4,0 Grenze oder darüber gingen. Die letzte problemlose CPU-Einführung war der Intel Core i7 4770K mit 3,9 Ghz. Danach konnte Intel die 14nm-Fertigung pro Jahr im Takt um 200-300 Mhz steigern, sodass die auchso schlechte 10nm mit 4,0 Ghz auch nur so viel hätte, als ein möglicher 14nm-Prozess 2014, der dann 2015 von einem +200 Mhz schnelleren 6770K abgelöst wäre.

Aktuelle sind die 10nm++ Takte (5,2-5,3 Ghz) wie vor 2 Jahre beim 14nm++ Takte (10900K), während der Tiger-Lake (1195G7) 2020 die 5,0 Ghz erreichte, wie 2018 mit 14nm (9900K).

Am ehesten ist vielleiht zu erwarten, dass Intel5 im 1Q-2023 mit 5 Ghz am Markt kommt, um analog mit Ice-Lake über die IPC-Steigerung auf dem Performance-Niveau vom Raptor-Lake zu kommen. Und das vielleicht auch nur im Best-Case nachdem die Intel5-Fertigung um 1,5 Jahre verschoben wurde. Im erwartbaren Worst-Case wird Intel den Intel5-Prozess mit 4,5 Ghz am Markt bringen, quasi wie der Ice-Lake mit 1 Ghz weniger als der eigene Konkurrenz mit 10nm+++ Raptor Lake.

Würder Intel den Intel5 dann im 1Q-2023 mit 5,5 Ghz am Markt bringen, dann würde man sich frage, warum dieser dann nicht schon 1Q-2022 mit 4,5 Ghz am Markt kam, sei es nur für ULV & passive Notebooks mit 9-15W-TDP. Nachdem aber Intel im 2Q-2022 für das 1Q-2023 die Massen-Fertigung beginnen müsste und Intel wieder über Intel5 mehr schweigt den je bzw. wie zu 2020-2021, würden mögliche 4,0 Ghz zu 1Q-2023 nicht überraschen, was aber Intel nicht am Markt bringen würde, sondern weiter auf Raptor Lake bzw. Intel7 setzen würden.

Die meisten nehmen an,
dass Intel so locker Intel5 im 1Q-2023 bringen wird, und Intel Notebook-CPUs automatisch wegen Intel5 effizienter und somit besser wird. Ja, Intel könnte mit Intel5 im 1Q-2023 schon effizenter werden, aber bei einem Takt-Problem und somit schlechteren Single-Thread-Perfromance nicht besser. Und wenn die Single-Thread-Performance schlechter wäre, dann hat Intel seinen letzten Trumpf verloren.

Und weil AMD den 5nm-Zen4 im Desktop-Markt mit 5,0 Ghz bringt, hat AMD die Latte mittlerweile recht hoch gelegt, wo AMD durchaus einen 5,0 Ghz RyZen 9 7900U bringen könnte. Der 4800U kam damals 2020 gegen dem 3,9 Ghz-Ice-Lake (= 20% bessere IPC) nur mit 4,2 Ghz. Gegen einen möglichen 5,0 Ghz - 7900U mit vielleicht nur gleicher IPC müsste Intel den Intel5-Meteor-Lake schon mit 5,0 Ghz bringen, um nicht den Anschluss zu verlieren.

Per se muss Intel beweisen, ob sie Intel5-EUV im 1Q-2023 hinbekommen haben. Wenn nicht, dann hat Intel ziemlich den Anschluss verloren. Denn EUV sowie später 3nm-GAA bzw. Intel A20-RibbonFET sind zwei neue Key-Technologien, die ein Fertiger erst schaffen muss. TSMC hat EUV schon mal bewiesen, während Inteldazu noch nichts bewiesen hat. Auch wenn GAA bzw. RibbonFET eher unabhängig zu der aktuellen Transistor-Typ entwickelt wird, und Intel mit RibbonFET parallel zu TSMCs GAA am Markt kommen kann, würde Intel weitere 2-3 Jahre Durstsrecke nicht mehr mit dem Blauen Auge überleben, wie Intel es 2019-2021 machte.

Nachdem Intel noch nicht 100% in Intel7 produziert, stellt sich die Frage, ob Intel 2023 nicht mit den Intel5-Belichtungs-Maschinen nicht auch lieber den Intel7-Raptor-Lake mit hohen Yields als den Intel5-Metor-Lake mit schlechten Yields produziert, falls der Meteor-Lake nicht im 1Q-2023 mit Effizienz & Takt überraschen sollte.

Kurz gesagt,
1) ich würde eher von Intels Intel5-Fertigung nicht so viel erhoffen, nachdem dieser P-Kern-Intel7 schon jeweils beim Ice-Lake & Tiger-Lake und Alder-Lake die vorigen Hoffnungen nicht erfüllte.

2) Schon gleiche statt schlechtere Akku-Laufzeiten des Alder-Lakes vs Tiger-Lake wäre für Intel schlimm genug, weil AMD beim Rembrandt überraschenderweise nochmals laut Ankündigung ordentlich zulegen DÜRFTE.

3) Hat EUV und 5nm (= Next-Gen-Fertigung) per se eigentlich nichts Teil-Last-Akku-Laufzeiten zu tun. Der Ice-Lake hatte ja auch keine besseren Akku-Laufzeiten wie der Comet-Lake. bessere Teil-Last-Akku-Zeiten wird viel eher durch Refresh-Generation erreicht, wenn die komplexen Stromspartechniken im Betrieb reibungsvoll funktionieren, sowie im ausgreiften Fertigung die Spannung dann des Transistor gesenkt werden kann.