CPU-Architektur: Intels Silvermont soll schneller und sparsamer als ARM sein

Auf einer Konferenz in Santa Clara hat Intel die Mikroarchitektur mit dem Codenamen "Silvermont" vorgestellt. Dabei handelt es sich um die erste vollständige Überarbeitung der Atom-Prozessoren, seit diese vor fünf Jahren vorgestellt wurden.

Dass Intel, wie bei seinen anderen x86-CPUs, für Silvermont nun auch Out-of-Order-Verarbeitung einführt, hatte das Unternehmen schon früher bestätigt. Unklar war aber bisher vor allem, wie die Chipdesigner mit einer Out-of-Order-Pipeline trotzdem einen sparsamen Prozessor entwickeln wollen. Mit zu langen Pipes hat Intel schlechte Erfahrungen gemacht: Die Netburst-Architektur des Pentium 4 scheiterte letztlich an der Kombination aus langer Pipe und Unterschätzung der hohen Leistungsaufnahme.

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Zwei vollständige Kerne und 1 MByte L2 Cache bilden ein Modul. (Folien: Intel)

Die Pipeline von Silvermont hat Intel im Vergleich zum Vorgänger nach eigenen Angaben nicht verlängert - die genaue Zahl der Stufen ist noch nicht bekannt. So soll aber bei wichtigen Fehlern einer spekulativen CPU-Architektur die Zahl der Takte zur Korrektur der falschen Vorhersage sogar verkürzt worden sein. Die Sprungvorhersage (Branch Predictor) braucht beispielsweise nur noch 10 statt vorher 13 Takte, um einen falschen Sprung zu berichtigen.

Zusätzlich müssen die eigentlichen Ausführungseinheiten und ihre Pipelines gar nicht ständig laufen, was viel zum Stromsparen beiträgt. Ein zentrales Element ist hier der L2-Cache, den sich je zwei Silvermont-Kerne teilen, er ist mit 1 MByte für einen kleinen Chip recht groß. Intel zufolge handelt es sich um eines der schnellsten SRAMs, die das Unternehmen je gebaut hat.

Zusammen mit dem L2 bilden zwei Cores ein Modul - Intel nennt diese Zusammenfassung ebenso, wie AMD mit seiner Bulldozer- und Piledriver-Architektur. Wichtiger Unterschied: Jeder Silvermont-Core hat FPU und SSE-Einheit, bei AMD müssen sich diese Einheiten zwei Integer-Kerne teilen. Bis zu acht Kerne, also vier Module, sind möglich, Hyperthreading gibt es nicht mehr.