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Intels sechste Core i-Prozessorgeneration

Was bringt »Skylake« Neues?

28. August 2015, 14:21 Uhr | Lars Bube

Fortsetzung des Artikels von Teil 6

Energie sparen - richtig leider nur mit Windows 10

Die alten vom Betriebssystem verwalteten P-States haben mit Skylake ausgedient. Zumindest werden sie nicht mehr benötigt, Skylake kann weitaus schneller mithilfe autonomer Algorithmen in Hardware sowohl für CPU als auch für die GPU die jeweils optimale Taktfrequenz bestimmen. Speed-Shift hat Intel diese Technik getauft (Bild 8). Bisher bestimmte das Advanced Configuration and Power Interface (ACPI) und damit das Betriebssystem, ob der Prozessor mit vollem Takt läuft oder mit niedrigeren Frequenzen. Der Chip selbst konnte bisher lediglich den Turbo oberhalb der Nominalfrequenz festlegen. Unter Windows 10 – und bedauerlicherweise nur mit Windows 10 - übergibt das Betriebssystem nun fast vollständig die Kontrolle an den Prozessor. Das Betriebssystem soll nun eine sogenannte Energy/Performance Preference (EPP) vorgeben, anhand deren der Prozessor dann selbst entscheidet, in welchen P-State er schaltet. Weil dem Prozessor dafür nun die gesamte Bandbreite zwischen Minimaltakt und maximalem Turbo zu Verfügung steht, sollen Systeme noch schneller auf Eingaben reagieren. Die zweite Stromspartechnik namens Duty-Cycling hatten wir schon bei der Vorstellung von Broadwell vorgestellt. Damit kann der Prozessor nun selbständig die Ausführung für kurze Zeit unterbrechen und danach wieder aufnehmen. Trotz der Pausen wird die Aufgabe dabei nicht langsamer abgearbeit, weil die Prozessor in den Lastphasen mit höherem Takt läuft. In Summe (Energie = Lesitungsaufnahme x Zeit) wird schlichtweg weniger Energie verbraucht als bei einem Dauerbetrieb mit geringerer Taktfrequenz. Skylake bietet letztlich auch noch Verbesserungen bei den Energiesparmodi, insbesondere wurde der Modus S3 (Suspend to RAM) durch eine neue Funktion mit der Bezeichnung Disconnected Standby ersetzt. Dieser ist eng mit dem mit Windows 8 eingeführten Connected Standby verbunden und soll laut Intel ein besonders schnelles Wiederaufwachen ermöglichen–laut Intel weniger als eine halbe Sekunde im Vergleich zu ein bis drei Sekunden mit S3. Anders als bei Connected Standby hält das System bei Disconnected Standby aber Browser-Tabs oder E-Mail-Eingang nicht auf dem aktuellen Stand.

Um generell Energie einzusparen, hat Intel eine Menge zusätzliche Transistoren in allen Skylake-Chips implementiert: Nahezu alle Bestandteile können von der Spannungsversorgung per Power-Gating abgekoppelt werden, was Leckströme und damit eine sehr geringe, jedoch konstante Leistungsaufnahme verhindert. Im Detail sind das einzelne CPU-Cores, die GPU und deren Sub Slices, der Ringbus, der Last-Level-Cache und der System Agent. Außerhalb des eigentlichen Chips hat Intel zudem die Spannungsregler (FIVR) vom Package zurück aufs Mainboard verbannt. Insbesondere bei den Core-M klappte die Implementierung nicht wie gedacht, weswegen Intel bei den Haswell-Modellen einen Bypass legt, um die FIVRs zugunsten von traditionellen Spannungsreglern auf der Hauptplatine zu ersetzen.