Intel-Kaby-Lake-Mikroarchitektur

Kaby Lake (Mikroarchitektur)
Intel Celeron G3930
Hersteller	Intel
Herstellungsprozess	14 nm+
Sockel (Desktop)	Sockel 1151
Verkaufs- bezeichnung	Core i3, 7. Generation Core i5, 7. Generation Core i7, 7. Generation Xeon Celeron Pentium Core-M
Kerne/Threads	2/2, 2/4, 4/4, 4/8
L1-Cache	32+32 KB pro Kern
L2-Cache	256 KB pro Kern
L3-Cache	bis zu 8 MB
L4-Cache	64 MB
Vorgänger	Broadwell (tick) Skylake (tock)
Nachfolger	Coffee Lake Whiskey Lake

Kaby Lake ist der Codename einer Prozessor-Mikroarchitektur des Chipherstellers Intel, die im 3. Quartal 2016 veröffentlicht wurde. Wie die Broadwell- und Skylake-Prozessoren basieren auch die Kaby-Lake-Prozessoren auf einem 14-nm-Prozess. Intel nennt den Herstellungsprozess 14nm+ oder 14 nm erste Optimierung, durch geringere Leckströme können die Frequenzen etwas angehoben werden, die Mikroarchitektur des Kernes an sich ist gleich der Skylake-Mikroarchitektur.^[1]

Im Vergleich zu den Vorgänger-Modellen der Skylake-Generation wurde der Takt bei Kaby Lake ein wenig angehoben und die Turbo-Takt-Funktion verbessert, wodurch sich bei den Notebookprozessoren eine leichte Leistungsverbesserung von 15 bis 25 Prozent ergibt.^[2] Diese Taktsteigerungen bei gleicher Leistungsaufnahme werden durch Verbesserungen am 14-nm-Prozess möglich. Als neues Feature verfügt Kaby Lake neben den höheren Taktraten zusätzlich über verbesserte Codec-Beschleunigung für H.265- und VP9-Videos. Außerdem wurde die Speed-Shift-Technologie verbessert, die unter Windows 10 für schnellere Reaktionen des Turbo-Boost sorgt.^[3] Von manchen Nicht-Xeon-Modellen wird allerdings ECC-Arbeitsspeicher nicht mehr unterstützt.^[4][5]

Kaby-Lake-Desktopprozessoren sind mit dem Sockel 1151 sowie den 200er-Chipsätzen (Union Point) kompatibel.^[6]
Viele Mainboardhersteller bieten aber BIOS-Updates an, die die Nutzung von Kaby-Lake-Prozessoren mit den 100er-Chipsätzen (Sunrise Point) ermöglichen.^[7]

Wie gewohnt sind die Kaby-Lake-Prozessoren ebenfalls mit einer integrierten Grafikeinheit aus der HD-600-Serie^[8] ausgestattet. Intel stellt jedoch nur Treiber für Windows 10 zum Download bereit. Außerdem gibt es mit dem i3-7350K das erste Core-i3-Modell mit frei wählbarem Multiplikator.

Am 21. August 2017 hat Intel mit dem Kaby Lake Refresh vier neue Notebookprozessoren vorgestellt. Technisch handelt es sich beim Kaby Lake Refresh um eine leicht verbesserte Kaby-Lake-Architektur, die in einem ebenfalls leicht verbesserten 14nm+-Prozess gefertigt werden. Erstmals verbaut Intel in einer ULV-CPU vier physische Prozessorkerne und spricht in diesem Zusammenhang von einer Leistungssteigerung von bis zu 40 %.^[9] Verkauft werden die Kaby-Lake-R-Prozessoren unter den Bezeichnungen Core i5 8xxx U und Core i7 8xxx U, nicht zu verwechseln mit den Sechskern-Desktop-Prozessoren der 8. Generation, die auf der Coffee-Lake-Architektur basieren.

Am 8. Januar 2018 hat Intel fünf neue Prozessoren für Notebooks vorgestellt, die unter dem Codenamen Kaby Lake-G entwickelt wurden. Die größte Besonderheit dieser CPUs ist die integrierte AMD-Radeon-Vega-M-GPU. Verkauft werden die Kaby-Lake-G-Prozessoren als Core i5 8xxx G und Core i7 8xxx G.

Technisch handelt es sich bei Kaby Lake-G um Quad-Core-Prozessoren wie bei den Kaby-Lake-H-Notebookprozessoren, die ebenfalls vier Kerne und Basistaktraten von ca. 3 GHz aufweisen. Im Chip des Prozessors ist auch weiterhin eine HD Graphics 630 integriert. Auf demselben Package befinden sich aber nicht nur der Prozessor, sondern zwei weitere Dies für die AMD Radeon-Vega-M-GPU und den 4 GB großen HBM2 Speicher.^[10] Die Verbindung zwischen GPU und HBM erfolgt dabei nicht über einen Interposer, wie bei bisherigen Grafikkarten mit HBM, sondern über Embedded Multi-Die Interconnect Bridge (EMIB). Diese Technik wurde von Intel entwickelt, um sehr hohe Datenraten auf kleinster Fläche zu erreichen, aber kostengünstiger als mit einem Interposer zu sein.^[11] Die Verbindung zwischen GPU und Prozessor kommt aber ohne EMIB aus und verläuft direkt durch das Substrat. Dafür werden von der CPU acht PCIe-3.0-Lanes abgezweigt. Je nach Modell gibt Intel für Kaby Lake-G eine TDP von 65 oder 100 W für das gesamte Package mit CPU, GPU und HBM an.

Sämtliche Prozessoren unterstützen SSE bis SSE4, AES-NI, CLMUL, MPX und SGX, i3 und höher zusätzlich auch AVX bzw. AVX2, TSX, F16C, BMI sowie FMA.

• Kaby Lake Prozessoren

• Intel-Core-i-Serie
• Liste der Intel-Core-i-Prozessoren
• Intel Xeon (Kaby Lake)

1. ↑ Kaby Lake - Microarchitectures - Intel. In: WikiChip. 28. September 2017, abgerufen am 3. Mai 2023 (englisch). 
2. ↑ Sebastian Jentsch: Kaby Lake (Core i7-7500U) im Test: Skylake auf Steroiden. In: Notebookcheck. 12. September 2016, abgerufen am 3. Mai 2023. 
3. ↑ Volker Rißka: Intel Kaby Lake enthüllt: Sechs Modelle mit deutlich mehr Takt für Notebooks & Co. In: ComputerBase. 30. August 2016, abgerufen am 3. Dezember 2016. 
4. ↑ Volker Rißka: Stärkster Pentium aller Zeiten: Ab 2017 immer mit zwei Kernen und vier Threads. In: ComputerBase. 11. Januar 2017, abgerufen am 26. Januar 2017. 
5. ↑ Wayne Manion: Kaby Lake Pentiums gain Hyper-Threading and lose ECC support. In: TechReport. 10. Januar 2017, abgerufen am 26. Januar 2017 (englisch). 
6. ↑ Matthias Wellendorf: Intel mit Details zu Kaby Lake. In: tom'sHARDWARE. 18. November 2015, archiviert vom Original (nicht mehr online verfügbar) am 1. September 2016; abgerufen am 23. September 2023. 
7. ↑ Michael Günsch: Kaby-Lake-Support: Gigabyte liefert Beta-BIOS für neue Intel-CPUs. In: ComputerBase. 28. Oktober 2016, abgerufen am 31. Oktober 2016. 
8. ↑ Support: Unterstützte Betriebssysteme für Intel Grafikprodukte. In: Intel. Abgerufen am 23. September 2023. 
9. ↑ Volker Rißka: Intel Core i-8000: Vier Mal Kaby Lake Refresh ab heute, Coffee Lake ab Herbst. In: ComputerBase. 21. August 2017, abgerufen am 27. November 2017. 
10. ↑ Volker Rißka: Intel Kaby Lake-G: Startschuss für fünf CPUs mit AMDs Vega‑Grafikeinheit. In: ComputerBase. 8. Januar 2018, abgerufen am 8. Januar 2018. 
11. ↑ Volker Rißka: Intel-Technologien: Details zu 10 nm, 22FFL, EMIB, MCPs und 450-mm-Wafern. In: ComputerBase. 29. März 2017, abgerufen am 8. Januar 2018.