Intel-CPUs erklärt: Was sind E-Cores und P-Cores?

Die Kerne in der CPU Ihres Computers haben sich im Laufe der Jahre stetig weiterentwickelt. Wir hatten zuerst Single-Core-CPUs, aber das entwickelte sich schnell zu Multithreading und von dort zu Multi-Core-Setups, beginnend mit Dual-Core-Designs, bevor es zu Quad-Core, Octa-Core und mehr kam.

Intels CPUs der 12. Generation verwöhnten uns mit einer unerwarteten, aber erfreulichen Wendung: zwei verschiedene Arten von Kernen in einem CPU-Paket: E-Cores und P-Cores.

Aber was ist überhaupt ein Intel E-Core und ein P-Core? Und was noch wichtiger ist, warum sollte es Sie interessieren?

Warum kommen Intel-CPUs jetzt mit unterschiedlichen Kernen?

Bis zu diesem Zeitpunkt haben x86-Computer Kernlayouts verwendet, die aus Kernen bestehen, die größtenteils identisch sind. Jeder Kern hat die gleiche Verarbeitungskapazität und Taktrate, ungeachtet der Siliziumlotterie. Da der Zweck von Multi-Core-Designs darin besteht, Aufgaben auf alle Kerne zu verteilen, um schneller durch die Dinge zu kommen, ist es ein sinnvolles Design.

Auf der ARM-Seite entschieden sie sich jedoch, die Dinge ein wenig zu verändern was heißt groß. KLEINE Architektur. Im Grunde haben Sie jetzt zwei Sätze von Kernen, die unterschiedliche Aufgaben erledigen. Die größeren, leistungsorientierten Kerne bewältigen die schwereren Aufgaben, während die kleineren, effizienzorientierten Kerne Hintergrundaufgaben übernehmen und dabei viel weniger Energie verbrauchen. Die Kombination ermöglichte es ARM, seine Chipleistung zu steigern und gleichzeitig den Stromverbrauch niedrig zu halten.

Genau das tut Intel hier. Sie haben zwei Sätze von Kernen, die unterschiedliche Dinge tun. Erste Experimente mit diesem Layout hat das Unternehmen mit seinen mobilen Lakefield-Chips, dem Intel Core i5-L16G7 und dem Core i3-L13G4, durchgeführt. Diese Chips wurden mit einem P-Kern und vier E-Kernen geliefert. Während diese anfängliche Inkarnation in Bezug auf die Leistung gemischt war, tat das Unternehmen dies erneut mit seiner Hauptproduktpalette von Chips, Alder Lake, wo es weithin gelobt wurde.

Das gesamte Chip-Layout funktioniert fast identisch zu dem, was ARM seit Jahren mit big macht. LITTLE, und bisher sieht es nach einem würdigen Upgrade von aktuellen x86-Core-Layouts aus. Sogar AMD wird es mit seinen neuen „Strix Point“-CPUs einmal nachmachen Zen 4 kommt 2023.

Was ist ein Intel P-Core?

Beginnen wir damit, festzulegen, was ein P-Core ist. Auf Intels Satz von zwei verschiedenen Kernlayouts sind P-Kerne die stärksten Kerne auf dem Chip. Dies sind diejenigen, die die meiste Energie verbrauchen, mit den höchsten Taktraten laufen und sich insgesamt durch Anweisungen und Aufgaben quetschen. Dies sind die "Haupt"-Kerne im Chip, die die meiste harte Arbeit leisten und das schwerere Gewicht heben. An Intels CPUs der 12. Generation, P-Kerne basieren auf Intels Golden Cove-Mikroarchitektur und treten die Nachfolge der älteren Cypress Cove-Kerne an, die in Rocket Lake-Chips (11. Generation) verwendet werden.

P-Cores kümmern sich in der Regel um schwerere Aufgaben wie Spiele oder höhere Verarbeitungslasten sowie um andere Workloads, die im Allgemeinen von der Single-Core-Leistung profitieren. In der Vergangenheit, als die Kerne auf Intel-Chips alle identisch waren, wurden alle Befehle eines PCs gleichmäßig auf alle Kerne verteilt. Darüber hinaus bieten P-Cores auch Hyperthreading, was bedeutet, dass jeder Kern zwei Verarbeitungsthreads hat, um Lasten besser zu bewältigen.

Was ist ein Intel E-Core?

P-Cores sind wirklich die gleichen Cores, die wir seit Jahren kennen. Der wahre Star der Show hier sind jedoch die Intel E-Cores, die das wahre neue große Ding in Alder Lake sind. Während P-Kerne alle Schlagzeilen und die ganze Aufmerksamkeit bekommen, treten E-Kerne einen Schritt zurück, um andere Arten von alltäglichen Aufgaben zu bewältigen.

E-Cores sind kleiner und schwächer als P-Cores, verbrauchen aber gleichzeitig auch weniger Strom. Tatsächlich liegt ihr gesamter Fokus auf der Energieeffizienz und dem Erreichen der besten Leistung pro Watt. Was macht ein E-Core eigentlich? Nun, in Kombination mit der P-Core-Konfiguration kümmert es sich um Multi-Core-Workloads und andere Arten von Hintergrundaufgaben, während P-Cores für höhere Workloads größtenteils unbesetzt bleiben.

Auf Intels Chips der 12. Generation basieren E-Cores auf Intels Gracemont-Mikroarchitektur. Es ist ein Nachfolger von Tremont, das einige Pentium Gold und Celeron antreibt Laptop-Chips. Wir vermuten, Sie haben eine Vorstellung davon, woher sie kommen – es handelt sich hauptsächlich um Kerne mit geringem Stromverbrauch, die mit niedrigen Taktraten laufen (so niedrig wie 700 MHz in einigen mobilen Chips). Trotz der Tatsache, dass es sich um Low-Power-Kerne handelt, stellt Intel gerne ihre Leistung im Vergleich zu Kernen früherer Generationen zur Schau.

Wie gut arbeiten P-Kerne und E-Kerne zusammen?

Kurz gesagt, ziemlich gut. Die P-Kerne in Chips der 12. Generation bieten laut Intel selbst eine um 19 % bessere Leistung als die Kerne auf Intels Chips der 11. Generation. Darüber hinaus sind die E-Cores auch keine Lappen. Sie bieten eine um 40 % bessere Leistung bei gleicher Leistung wie Skylake-Chips. Die Skylake-Architektur wurde 2015 eingeführt, ist aber auch heute noch in einigen älteren Gaming-Computern weit verbreitet, also ist das für Kerne, die wenig Strom haben sollen, überhaupt nicht schlecht.

Mit Alder Lake und diesem neuen Hybrid-Core-Layout gelang es Intel, sich wieder an die Spitze des CPU-Leistungsspiels zu positionieren, eine Krone, die AMD für kurze Zeit wegschnappte mit seinen CPUs der Ryzen 5000-Serie. Sie eignen sich nicht nur hervorragend zum Spielen, sondern auch hervorragend für Produktivitätszwecke, teilweise aufgrund der Kombination aus E-Cores und P-Kerne.

In Benchmarks zeigen die neuen Intel-Chips nicht nur eine erstaunliche Single-Core-Leistung, sondern auch unglaubliche Multi-Core-Ergebnisse, was ihre überraschend neu gewonnene Vielseitigkeit zeigt. Intel-Chips waren für ihre erstaunliche Single-Core-Leistung bekannt, wurden aber oft dafür gescholten, dass sie bei Multi-Core hinter AMD zurückblieben. Diese Flut änderte sich mit Alder Lake und seinem neuen Kernlayout.

Und wie wir bereits gesagt haben, ist sich AMD bewusst, dass dies ein Erfolgsrezept ist. Es wird gemunkelt, dass Ryzen 8000-Chips mit einer ähnlich hybriden CPU-Architektur kommen werden. AMD wird für diese Party zu spät kommen, da Ryzen 7000 mit einem Layout aus völlig identischen Zen 4-Kernen kommen wird, aber wir sollten die ersten Hybrid-Chips von AMD Ende 2023 oder Anfang 2024 sehen.

Hybrid-CPU-Layouts sind die Zukunft

Während das Konzept von P-Cores und E-Cores in der Tech-Welt nicht neu ist, ist es neu in der x86-Architektur, und Intel sieht erstaunliche Ergebnisse aus seiner Verwendung. Die Anzahl der Kerne auf seinen Chips ist gestiegen und mit ihnen die Leistung.

Sie sind eine der wichtigsten Entwicklungen bei PCs seit Jahren, selbst in ihrer ersten Iteration, und wir können es kaum erwarten zu sehen, wie sie sich in Zukunft verbessern werden.