Intel Meteor Lake: CPU mit VPU-Einheit für Künstliche Intelligenz im Hands-on

Zur Computex 2023 zeigt Intel erste Notebooks auf Basis der neuen Meteor-Lake-Plattform mit VPU-Einheit für Künstliche Intelligenz. ComputerBase konnte sich vorab auf zwei lauffähigen Notebooks mit Meteor-Lake-CPUs, 16 Kernen und 22 Threads einen Ersteindruck davon verschaffen, welche Möglichkeiten diese Technologie bietet.

AI mit Meteor Lake auch für Jeden

Das Intel mit dem Thema AI beziehungsweise Künstliche Intelligenz viel vor hat, wurde bereits zu Beginn der Woche klar. Hier durfte sogar Microsoft auf der Hausmesse Build als erstes mit einem Meteor-Lake-Notebook auf der Bühne stehen und erste Details anreißen – das große Ganze hat sich natürlich Intel selbst aufgehoben. Den Anfang macht die Computex, über die kommenden Wochen sollen weitere Details folgen. Denn bei Meteor Lake gibt es viel zu erzählen, aber auch einige Dinge zu erklären. Da sind auf der einen Seite der Tile-Ansatz, neue Fertigungstechnologien und Foveros als Packaging zu nennen, auf der anderen Seite gibt es Innovationen in klassischen Bausteinen, die eine CPU ausmacht. Eine davon ist neben den CPU- und GPU-Kernen voran die VPU für AI.

Zwar ist AI bisher quasi ausschließlich in der Cloud beheimatet, wo es sehr gut skalierbar ist, aber auf der anderen Seite auch extrem teuer sein kann. Würde man aktuelle Cloud-Features oder sogar die besseren der nächsten Generation jeden Tag immer und immer wieder nutzen, wären die Kosten viel zu hoch. Hinzu kommen Latenzprobleme und Sicherheitsbedenken. Eine lokale Lösung soll für Abhilfe sorgen.

Den Punkt der Sicherheitsbedenken will Intel mit einer Lösung in PCs für jedermann angehen. Sicherheit stehe an erster Stelle, die Zugriffe sollen mit minimaler Latenz erfolgen, die Kosten gering ausfallen. Eine gewisse Skalierbarkeit werde dennoch erreicht, da die Chips in Millionen PCs verbaut werden und letztlich die Cloud stets doch irgendwie als Backup für jedes moderne Programm dienen soll. Und genau hier setzt die NPU oder wie Intel sie nennt, VPU, an. Was bisher ineffizient von der GPU oder gar CPU erledigt wurde, soll die VPU übernehmen. Da die Herausforderungen laut Intel stetig steigen, könne es ohne eine dedizierte AI-Lösungen kaum weitergehen, denn der bisherige Einsatz sei schon limitiert durch Compute-Power und elektrische Leistung. Genau deshalb erlebt Nvidia aktuell einen massiven Run auf ihre Produkte, denn GPUs sind aktuell das beste Produkt dafür auf dem Markt. Diese sehr teuren Lösungen sind aber auch nicht für jedermann gedacht, etwas anderes muss laut Intel her: Meteor Lake.

Intel Meteor Lake im Detail

Die von Intel zur Computex mitgebrachten Notebook-Samples waren zwar noch mit Vorserienmodellen der neuen CPU-Generation Meteor Lake bestückt, anhand derer sich aber dennoch bereits einiges ablesen ließ. Sie bringen 16 Kerne mit, die in dem Fall bis 3,1 GHz takten. Wie bereits von Intel bekannt, setzt Meteor Lake im regulären Ausbau auf 6 Performance-Kerne und 8 E-Cores. Doch das macht unterm Strich nur 20 Threads, angezeigt werden aber 22 Threads.

Hier kommen weitere stromsparende Kerne/Threads zum Einsatz, über die zuletzt bereits spekuliert wurde. Eine Vermutung ging in die Richtung, dass sich zwei zusätzliche Mini-Kerne als Quark-Nachfolger um das Power Management und mehr kümmern, laut zuletzt durchgesickertem Intel-Patent könnten dies Crestmont-Kerne in der Base-Tile sein. Bestätigen wollte das Intel vor Ort noch nicht, es bleibt daher eine Vermutung.

Die CPU bietet darüber hinaus 24 MB L3-Cache, der L2-Cache ist 18 MB groß. Der L3-Cache stimmt mit aktuellen Raptor-Lake-Prozessoren mit 6 P- und 8 E-Kernen überein. Beim L2-Cache legen die Die-Shots des 2P+8E-Designs nahe, dass die E-Cores nur noch 3 MB pro 4 Kerne erhalten werden, während die P-Cores jeweils bei 2 MB pro Kern bleiben. Summa summarum macht dies 18 MB.

VPU in Aktion

Die von Intel ausgewählten Testprogramme machten im Bereich AI genau das, was von ihnen verlangt wurde. Doch statt die Effekte einer Videokonferenz wie bisher über die CPU oder GPU abzuwickeln, was am meisten Energie verbraucht und selbst der GPU einiges abverlangen kann, wurden diese nur über die VPU erledigt. Diese sei dabei noch viel effizienter als die GPU, betonte Intel, ohne jedoch exakte Watt-Angaben zu machen. Vor Ort musste jedenfalls selbst dann noch der Lüfter des Notebooks anspringen, wenn die VPU lediglich bei 30 bis 40 Prozent Last angelangt war. Davon aber Rückschlüsse auf den Verbrauch abzuleiten, ist kaum möglich, denn jedes Vorseriengerät ist ein Unikat, die Power- und Lüftereinstellungen bekanntlich extrem vielfältig.

Eine Präsentation von Intel verdeutlicht die vor Ort gestellten Aufgaben. Hierzu erklärte Intel, dass die VPU für ein komplexeres Problem noch viel weniger Energie in Relation zur bisherigen Umsetzung mit CPU oder GPU benötige – ungefähr nur ein Fünftel.

Zu den technischen Daten der VPU blieb Intel vage, verwies auf spätere Events. Die Basis ist Movidius, es ist die dritte Generation der Technologie. Auf Nachfrage erklärte man aber immerhin, dass die VPU bereits ein Tile im SoC Tile ist. Das wiederum erklärt die Skalierbarkeit von 1 bis 8 Einheiten, wie es Intel bildlich darstellte. Was genau das allerdings bedeutet, bleibt heute noch verborgen, spätere Intel-CPUs könnten aber unterschiedlich große VPU-Einheiten bieten.

Software entscheidend für den Erfolg

Die VPU wird in künftigen Meteor-Lake-CPUs aber selten alleine arbeiten, je nach Aufwand und Zielstellung werden es CPU, GPU und VPU sein, aber hier und da eben auch mal nur zwei oder gar ein Bereich. Um das sicherzustellen, muss die Software stimmen. Hier erläuterte Intel in Taipei, dass 25 Prozent Hardware und 75 Prozent Software seien. Später revidierte Intel diese Aussage und vermerkte, dass die Software eher über 90 Prozent ausmache.

Genau deshalb sei die Zusammenarbeit mit Microsoft und weiteren Partner so wichtig. Die VPU muss möglichst beim Start schon reibungslos funktionieren und stetig weiter verbessert werden, erklärte Intel auch mit den Blick auf die Hybrid-Technologie, die mit Alder Lake eingeführt wurde und keine großen Probleme hervorbrachte. Die Zielvorgabe ist nun mindestens dieselbe.

Meteor Lake im Desktop nicht so tot wie berichtet

Natürlich kommt die PC-Messe Computex nicht ohne die Frage an Intel aus, wie es um eine Desktop-Version von Meteor Lake bestellt ist. Dabei erklärte Intel, dass Gerüchte stets nur Gerüchte seien und wollte kein Produkt bestätigen. Meteor Lake werde jedoch in viele weitere Bereiche kommen, sagte Intel und erklärte dabei, dass theoretisch eine grafiklose CPU, wie es die F-Varianten im Desktop sind, ebenfalls die VPU nutzen könnten. Damit dürfte die zuletzt spekulierte Variante einer Desktop-CPU bis zum Core i5, der heute ebenso nur 6 P-Cores mit Anhang hat, auch mit Meteor Lake als Desktop-Chip umsetzbar sein. Der Fokus des Produkts liegt aber ganz klar auf den Notebooks.

Introduce different SoC flavors of Meteor Lake

This patch introduces the different SoC flavors of Intel Meteor Lake as:
* MTL-U
* MTL-P
* MTL-S

MTL-U and MTL-P are PCH less designs, while MTL-S is with PCH die.
The task for mainboard is to specify the correct SoC type rather than
selecting the MTL SoC by default.

This change is necessary to support the different SoC flavors of Intel
Meteor Lake.

config SOC_INTEL_METEORLAKE_U_P
	bool
	select SOC_INTEL_METEORLAKE
	help
	  Choose this option if your mainboard has a MTL-U (15W) or MTL-P (28W) SoC.
	  Note, MTL-U/P SoC combines Compute, GFX, SoC and IOE die.
config SOC_INTEL_METEORLAKE_S
	bool
	select SOC_INTEL_METEORLAKE
	help
	  Choose this option if your mainboard has a MTL-S (45W) SoC.
	  Note, MTL-S SoC combines Compute, GFX, SoC, IOE and PCH die.

ComputerBase hat Informationen zu diesem Artikel von Intel unter NDA erhalten. Die einzige Vorgabe war der frühestmögliche Veröffentlichungszeitpunkt.