Intel Core 12000-serien "Alder Lake" är här – hybrid med 16 kärnor

Sedan Intel stötte på patrull vid övergången till 10 nanometer gick bolagets planerade produktplaner i stöpet. Då nya arkitekturer och kretsar behöver skräddarsys för en specifik tillverkningsteknik fick bolaget förlita sig på 14 nanometer med tillhörande arkitekturer. Resultatet blev att 2015 års Skylake återanvändes inte bara en, inte två, inte tre, utan fyra gånger.

I början av året släppte Intel processorfamiljen "Rocket Lake" i Core 11000-serien, med vilken de gjort det mödosamma jobbet att backporta arkitekturen Sunny Cove från 10 till 14 nanometer. Resultatet blev högre enkeltrådad prestanda, men antalet kärnor fick ta ett kliv tillbaka från Core 10000-seriens tio till åtta stycken och strömförbrukningen sköt i höjd.

Efter att ha kramat ur allt 14 nanometer har ett erbjuda är Intel till slut redo att introducera någon nytt på stationär front. Tillverkningstekniken kallas Intel 7, men är i själva verket en omdöpning av tidigare problemfyllda 10 nanometer, och med denna släpps "Alder Lake". Det handlar om en ur många avseenden stor nyhet, kanske rentav den största på över ett decennium.

► Intel "Alder Lake" är hybridarkitektur med 16 kärnor

Till grund för Alder Lake ligger två arkitekturer – en med fokus på prestanda och en annan med fokus på energieffektivitet. Tanken bakom detta är att nya tillverkningstekniker inte skalar som de gjorde förr. Förvisso dubbleras på ett ungefär antalet transistorer på en given kretsyta, däremot sjunker inte energiförbrukningen lika mycket. Syftet med hybriddesignen är att trots detta kunna få det bästa av flera världar – hög enkeltrådad och flertrådad prestanda utan att värmeutvecklingen blir ohanterlig.

Intel Alder Lake kommer med 8 kärnor av arkitekturen Golden Cove, som är en direkt efterträdare till Cypress Cove och dessförinnan Skylake. Det här är prestandakärnan som därtill har stöd för flertrådstekniken Hyperthreading för totalt 16 trådar. Tanken är att dessa ska användas för interaktivt användande, för att ge en mer rapp upplevelse. Vilket i sig är business as usual när Intel och AMD släpper nya processorer i toppsegmentet.

De energieffektiva kärnorna heter Gracemont och är 8 stycken till antalet. Arkitekturen Gracemont är en vidareutveckling av skamfläckade Atom-familjen, men här har Intel lyft prestandan rejält. Trots fokus på effektivitet menar Intel att en Gracemont-kärna leverera mer eller mindre exakt samma prestanda vid en given klockfrekvens (IPC) som Skylake.

Till skillnad från Golden Cove är tanken inte att Gracemont ska dra det tunga lasset. Istället ska kärnorna agera i bakgrunden för sysslor som inte är i fokus för användaren och när prestanda i rejält flertrådade laster behövs agerar de draglok. Resonemanget här är dels att fyra kärnor Gracemont tar upp samma kretsyta som en ensam Golden Cove-kärna och sammantaget presterar bättre, samtidigt som de levererar betydligt högre prestanda per förbrukad watt.

Att en lösning som Gracemont tillkommer har att göra med att antalet transistorer för att öka IPC ökar exponentiellt och med fler transistorer går strömförbrukningen helt sonika upp. Den lilla arkitekturen är således tänkt att vara en arkitektur som ur alla avseenden är så effektiv som möjligt sett till strömförbrukning, prestanda och kretsyta. Med tanke på hur Intel lyfter fram detta är det ingen högoddsare att antalet små kärnor i framtida processorer blir fler än de stora högpresterande.

För att leverera rätt kärna och prestanda till rätt applikation har Alder Lake en hårdvarubaserad schemaläggare kallad Intel Thread Director (ITD). Denna samspelar med den mjukvarubaserade schemaläggaren hos Windows 11. Tillsammans ska dessa på ett sömlöst vis balansera användningen av Golden Cove och Gracemont utan att det blir märkbart för användaren.

Specifikationer: Intel Core 12000 "Alder Lake"

* Kallad 10 nanometer innan namnbyte till "Intel 7" för att bättre motsvara TSMC:s namnschema.

I första vågen lanserar Intel enbart entusiastorienterade K-modeller med upplåst multipel för överklockning. Det handlar om tre modeller, Core i9-12900K, Core i7-12700K och Core i5-12600K, vilka samtliga har syskonmodeller med tillägget "F" på slutet. Det senare indikerar att den integrerade grafikdelen av arkitekturen Xe är inaktiverad.

I toppen återfinns Core i9-12900K som erbjuder Alder Lake i dess fulla prakt. Processorn har 8 kärnor och 16 trådar med en basfrekvens på 3,2 GHz samt en maximal turbofrekvens om 5,2 GHz. Varje kärna har också ett L2-cacheminne på 1,25 MB, vilket är betydligt större än de 512 KB som återfinns i föregående generationens Core 11000-processorer.

Prestandakärnorna sällskapas av 8 stycken Gracemont som går i 2,4–3,9 GHz. Intressant här är att kärnorna inte har ett eget L2-cacheminne, utan att 4 kärnor är byggda i kluster och delar på 2 MB. Arkitekturerna Golden Cove och Gracemont delar därtill på och kommunicerar över ett L3-cacheminne på 30 MB.

Vidare blir Alder Lake först ut med stöd för den purfärska minnestekniken DDR5. Då tekniken är ny både för Intels och minnestillverkarnas sida stannar det officiella stödet vid 4 800 MHz, vilket är grundnivån som satts av standardiseringsorganet JEDEC. Processorfamiljen är även bakåtkompatibel med DDR4 och där är det officiella stödet 3 200 MHz, vilket är taket som är satt av samma organ.

Något som lett till förvirring kring DDR5 är minneskanalerna och hur många Alder Lake faktiskt har. Med tidigare minnesstandarder har varje minnesmodul en bussbredd på 64 bitar varpå en vanlig processor för konsumenter har en bussbredd på 128 bitar. Med exempelvis DDR4 har en sådan processor således stöd för två minneskanaler. Med DDR5 har varje minnesmodul delat bussen till två stycken 32-bit, men den totala bredden är densamma. Att Alder Lake har fyra stycken minneskanaler är således rätt i sak.

Intel kritiseras ofta för är att deras Thermal Design Power (TDP) inte alltid återspeglar processorers strömförbrukning, detta trots att specifikationen är rätt i sak. Med TDP avses hur mycket värme en kylare behöver kunna avleda för att säkerställa processorns drift. Det här värdet är nära sammanknutet processorns basfrekvens – vilket är den som garanteras. Med en kylare som precis klarar TDP-värdet är turbofrekvenserna en bonus som kan användas opportunistiskt.

I kombination med bättre kylare och mer tilltagna moderkort har moderna processorer möjligheten att kliva upp i frekvens, ofta kallat turbo, och då går helt sonika strömförbrukningen upp. För att undanröja missförstånd kring TDP och hårklyveri väljer Intel därför att öppet börja kommunicera den maximala strömförbrukningen vid turbo.

Gemensamt för hela K-serien processorer är att de har ett TDP-värde om 125 W, vilket således är den nivå en kylare som minst måste kunna avleda. När en bättre kylare och processorerna kan sträcka på benen drar en Core i9-12900K(F) upp till 241 W, Core i7-12700K(F) upp till 190 W och Core i5-12600K(F) upp till 150 W.

Prestandamässigt redovisar Intel självt rejäla framsteg med Core i9-12900K jämfört mot Core i9-11900K, men även AMD:s flaggskepp Ryzen 9 5950X. Vid upplösningen 1 920 × 1 080 pixlar med höga inställningar och ett Nvidia Geforce RTX 3090 ska Core i9-12900K ta ett rejält kliv upp mot dess föregångare, samtidigt som processorn på det stora hela ska prestera bättre än AMD:s toppmodell.

Nytt på plattformssidan är utöver DDR5 stöd för PCI Express 5.0, som jämfört mot version 4.0 dubblerar bandbredden per kanal till 4 GB/s. Processorn har sammanlagt 16 kanaler integrerade och användningsområdet är grafikkort samt SSD-enheter av ännu okända snitt. I ett scenario där ett grafikkort använder samtliga 16 kanaler har processorn också fyra kanaler PCI Express 4.0 som kan användas för en SSD-enhet.

Intel Alder Lake tar plats i sockel LGA 1700 och sällskapas av den nya styrkretsen Z690. Först och främst får denna det nya gränssnittet Direct Media Interface 4.0 (DMI), som dubblerar bandbredden till 16 GB/s upp från 8 GB/s för Z590. Det här är viktigt då DMI-bussen är den som sköter kommunikation mellan styrkrets och processor, vilket kommer väl till pass då styrkretsens bandbredd mot anslutna enheter ökar betydligt.

Den nya styrkretsen Z690 levereras med upp till 12 kanaler PCI Express 4.0 (2 GB/s) och 16 kanaler PCI Express 3.0 (1 GB/s), att jämföra mot 24 kanaler PCI Express 3.0 (1 GB/s) för Z590. Det möjliggör för anslutning av tre SSD-enheter av senaste snitt som ansluts över 4 kanaler PCI Express 4.0 och kan leverera hastigheter norr om 7 GB/s. Detta vid sidan om de 4 kanaler som processorn kan leverera.

Sett till överklockning lyfter Intel flera nyheter och den första stora hör till den fysiska designen av processorn. Genom die thinning, där själv kislet slipas ned, ett tunt lager värmeledande material och en omarbetad värmespridare ska värmeavledningen vara bättre än tidigare. Just värmeavledningen från själva kislet genom värmespridaren har på senare år blivit en allt hetare fråga då processorerna blir just hetare.

På mjukvarusidan har Intel uppdaterat sin mjukvara Extreme Tuning Utility (XTU) med vilken det är möjligt att inte enbart justera reglagen för de stora kärnorna, utan även de små Gracemont. För toppmodellen Core i9-12900K(F) introduceras även Intel Speed Optimizer (ISO), som med ett knapptryck automatiskt överklockar processorns kärnor.

På minnessidan introduceras Extreme Memory Profile 3.0 (XMP 3.0), som av allt att döma omfamnats av alla stora minnestillverkare. Den största nyheten är fler profiler, där tillverkaren själv kan inkludera tre olika istället för två som varit taket med XMP 2.0. Därtill finns ytterligare två profiler som användaren själv kan använda för att ställa in den inbyggda strömregleringen (PMIC) som återfinns i alla DDR5-minnen.

Lanseringen och tillgänglighet

Den som ser fram emot Intels Core 12000-serie och Alder Lake får ha is i magen ytterligare ett tag. Den faktiska lanseringen med recensioner och inte minst säljstarten äger rum först den 4 november klockan 15:00.