Bit-Rauschen XL: Der Ausblick aufs Prozessorjahr 2022

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Die CES im Januar in Las Vegas eröffnet den jährlichen Reigen der Messen und Konferenzen, auf denen neue Prozessoren zu erwarten sind. Später folgen dann der Mobile World Congress (Ende Februar) und die Computex (Ende Mai). Für Supercomputer und Rechenbeschleuniger spannend sind der Juni und der November, wo jeweils Top500-Listen erscheinen – 2022 wohl endlich auch mit Exaflops-Rechnern in den USA.

Das Eröffnungskonzert zum Prozessorjahr 2022 spielen AMD und Intel: Auf der CES ist die Ankündigung der nächsten Generation von Ryzen-Mobilprozessoren zu erwarten, die vermutlich Ryzen 6000U heißen werden, Codename Rembrandt. Man munkelt über leicht verbesserte "Zen 3+"-Rechenkerne sowie endlich einen GPU-Teil mit RDNA2-Technik. Schon fest versprochen für Anfang 2022 hat AMD Desktop-Ryzens mit aufgestapeltem Riesen-Cache alias 3D V-Cache. Der soll den Abstand zum Intel-Konkurrenten Core i-12000 (Alder Lake) verkürzen, vor allem in Spielen.

Vom Core i-12000 gibt es bislang nur die teuren "K"-Typen für Übertakter sowie LGA1700-Mainboards mit dem Chipsatz Z690. Auf der CES sind bezahlbare 65-Watt-Alder-Lakes zu erwarten plus passende Chipsätze wie H670 und B660. Vor allem aber kommen Alder-Lake-Mobilversionen: Für diese hat Intel die aufwendige Hybridtechnik vorrangig entwickelt, also die Kombination aus starken Performance-(P-)Kernen und effizienteren E-Kernen. Letztere sollen helfen, Akkulaufzeiten zu verlängern. Die Vorstellung neuer Mobilprozessoren von AMD und Intel dürfte wiederum einen Tsunami an Notebookankündigungen auslösen.

Chipmangel bremst

In den vergangenen Jahren tauchten auf der CES avisierte Notebooks frühestens um Ostern im Einzelhandel auf. Erst dann werden unabhängige Benchmarks zeigen, wie sich Ryzen 6000U und Alder Lake untereinander schlagen sowie gegen die starken Apple-ARMe M1, M1 Pro und M1 Max.

Zurzeit kämpft besonders AMD mit Lieferengpässen, weil der Auftragsfertiger TSMC ausgebucht ist. Das zeigen hohe Prozessorpreise im Einzelhandel, günstige Vier- und Sechskern-Ryzens sind kaum zu bekommen. AMD hat klar gesagt, dass man das lukrative Geschäft mit Servern und teuren Prozessoren priorisiert, auch große Notebookhersteller wie HP, Lenovo und Dell haben Vorrang vor Endkunden.

Intel hat ein anderes Problem: Die starken Core-i-12000-Typen sind gut erhältlich, ebenso passende Mainboards, aber kein DDR5-RAM. Das liegt wohl nicht an einer Knappheit der eigentlichen Speicherchips, sondern an einem eigentlich billigen Spezialbauteil: Dem "Power Management IC" (PMIC), das den Spannungswandler auf DDR5-Speicherriegeln steuert. Wann Nachschub kommt, ist unklar. Es gibt zwar auch LGA1700-Mainboards für DDR4-RAM, aber in einigen Anwendungen bringt DDR5 Vorteile.

Neue Smartphones

Auf dem Mobile World Congress (MWC) in Barcelona dreht sich alles um Smartphones und Mobilfunk. Möglicherweise bringt Samsung die nächste High-End-Galaxy-Generation S22 aber schon Mitte Januar, genau ein Jahr nach dem S21. Das S22 dürfte mit dem hauseigenen Exynos 2200 bestückt sein sowie in manchen Versionen oder Regionen mit dem Qualcomm Snapdragon 8 Gen 1. Der wurde bereits angekündigt und nutzt ebenso wie der MediaTek Dimensity 9000 ARM-Kerne der neuesten Generation ARMv9.

Schon jetzt ist aber klar, dass auch die stärksten ARM-Cortex-Standardkerne des Jahres 2022 nicht an Apples hausgemachte ARM-Kerne herankommen. Apple dürfte wie üblich ein iPhone-Spektakel im Herbst veranstalten, wo ein Apple A16 Bionic zu erwarten ist. Derzeit streiten sich die Auguren, ob die 3-Nanometer-Technik N3 von TSMC dafür schon reif genug ist oder ob "nur" 4-Nanometer-Technik (N4) zum Einsatz kommt. Auf N4 setzen jedenfalls auch Dimensity 9000 und vermutlich auch Snapdragon 8 Gen 1; angeblich klemmt es bei Samsung noch in der 4-Nanometer-Fertigung.

Smartphone-ähnliche ARM-Prozessortechnik steckt auch in manchen Windows-Notebooks, die 2022 mit dem Qualcomm Snapdragon 8cx Gen 3 sowie vielleicht auch mit einem neuen Samsung-Chip eine erhebliche Leistungsspritze bekommen. Zusätzlich steigert der x86-64-Software-Emulator in Windows 11 die Attraktivität der Windows-on-ARM-Laptops erheblich. Trotzdem sehen sie im Vergleich zu einem MacBook Air mit Apple M1 nicht gut aus.

Neue Grafik-Konkurrenz

Irgendwann im Frühjahr plant Intel die Veranstaltung "Intel Vision" und das Glanzstück dürfte die erste Intel-Grafikkarte für Desktop-PCs werden. Sie heißt Alchemist, trägt den Familiennamen Arc und wird eines der spannendsten Produkte des Jahres 2022. Denn nicht nur sind Performance und Treiberqualität unbekannt, sondern auch Preis und Lieferbarkeit. Die von sauteuren und schlecht verfügbaren AMD- und Nvidia-Karten genervten PC-Spieler dürften eine brauchbare Alternative mit Handkuss nehmen.

Den seit über einem Jahr andauernden GPU-Mangel sehen auch andere Exoten als Chance, zunächst in China. Dort will Imagination Technologies gemeinsam mit Innosilicon Grafikkarten auf den Markt bringen und Jingjia Micro arbeitet an einer eigenen GPU.

Doch auch AMD und Nvidia planen 2022 Neues, die aktuellen Generationen Radeon RX 6000 und GeForce RTX 3000 sind ja schon seit Herbst 2020 (nicht) erhältlich. Von AMD erwartet man die Mikroarchitektur RDNA 3 in der Navi 31, von Nvidia "Ada Lovelace" oder nur "Lovelace". Beide dürften auf TSMC N5 setzen.

Nvidia arbeitet auch an "Hopper", damit dürften Nachfolger der A100 als Rechenbeschleuniger für KI und Supercomputer gemeint sein. Die Nvidia-Konferenz GTC Ende März ist aber wohl noch zu früh für eine konkrete Ankündigung. Doch Nvidia steht unter Zugzwang: AMD (Instinct MI250X) und Intel (Ponte Vecchio) haben für Server Rechenbeschleuniger der 500-Watt-Klasse angekündigt, die über 40 TFlops Gleitkommarechenleistung liefern sollen. Das ist ein Mehrfaches wie bei der seit 2020 verkauften Nvidia A100, die aber auch weniger Strom schluckt. Die Konkurrenten von AMD und Intel sind nämlich aus jeweils mehreren Chips beziehungsweise Chiplets alias Tiles (Kacheln) zusammengesetzt – vermutlich geht auch Nvidia diesen Weg zu einem 50-TFlops-Hopper.

Server-Kraftprotze

Apropos Server: Intel will endlich den jahrelangen Innovationsstau auflösen und mit der Xeon-SP-Generation "Sapphire Rapids" gegen den AMD Epyc antreten. In Sapphire Rapids stecken ähnliche CPU-Kerne wie im Core i-12000, die viel stärker sind als ihre Vorgänger. Ob das reicht, um bei der reinen CPU-Rechenleistung den AMD Epyc 7003 zu überholen, ist unklar. AMD will bis dahin neue Epycs mit aufgestapeltem Riesen-Cache liefern (Milan-X).

Allerdings verspricht Intel für Sapphire Rapids enorme KI-Rechenleistung sowie Varianten mit direkt angeflanschtem superschnellem Stapelspeicher, wohl bis zu 64 GByte HBM2E-RAM. Außerdem bindet Sapphire Rapids DDR5-Speicher an und bringt PCI Express 5.0.

Letzteres ist nicht bloß schneller als PCIe 4.0, sondern optimiert mit der Kohärenzerweiterung Compute Express Link (CXL) auch die Anbindung von Rechenbeschleunigern. Das ist für Intel besonders wichtig, um die enorm starken "Ponte Vecchio"-Rechenbeschleuniger anzubinden. Damit wiederum will Intel Mitte 2022 den dann schnellsten Supercomputer der Welt befeuern, den 500 Millionen US-Dollar teuren "Aurora" mit 2 Exaflops.

Auch AMD koppelt Epyc-Prozessoren und die hauseigenen MI250X-Rechenbeschleuniger kohärent, nämlich per Infinity Fabric. Die beiden Supercomputer Frontier (1,5 EFlops) und LUMI-G (0,375 EFlops) sollten eigentlich schon 2021 damit glänzen und kommen nun 2022.

Nvidia wiederum will sich von AMD- und Intel-Prozessoren emanzipieren, unter anderem dazu sollte der Kauf der britischen CPU-Schmiede ARM dienen, der sich durch eine Klage der US-Handelsaufsicht FTC nun mindestens aber weiter verschiebt, wenn nicht gar zu platzen droht. Nvidias ARM-Serverprozessor namens Grace kommt aber erst 2023.

Raptor Lake

Mit dem Core i-12000 hat Intel den Rückstand auf den AMD Ryzen in der Desktop-PC-Mittelklasse aufgeholt. Im Herbst 2022 dürfte Intel den Core i-13000 "Raptor Lake" nachlegen. Möglicherweise bleibt es bei "nur" acht Performance-Kernen, die dank verbesserter Mikroarchitektur "Raptor Cove" jedoch schneller werden. Nur bei wenigen PC-Anwendungen und Spielen bringen mehr als acht Kerne spürbaren Mehrwert. Bei den E-Kernen gibts mehr vom Selben: Vermutlich bis zu 16 statt bisher höchstens acht. Unklar ist bisher, ob der Core i-13000 auf denselben LGA1700-Mainboards läuft wie sein Vorgänger.

Beim AMD Ryzen steht (vielleicht erst spät) im Herbst der Wechsel von Zen 3 zu Zen 4 und von der Prozessorfassung AM4 zu AM5 mit DDR5-RAM an. Als Codename für diese 5-Nanometer-Prozessoren wird "Warhol" gehandelt.

Bei den High-End-PC-Plattformen AMD Ryzen Threadripper und Intel Core X scheint die Luft raus zu sein – wie erwähnt gibt es nur wenig Software, die 20, 32 oder gar 64 Kerne ausreizt. Eigentlich hätte man längst einen Zen-3-Threadripper erwartet, aber der kommt vermutlich höchstens noch für Workstations, also für teure Mainboards mit acht ECC-Speicherkanälen. Da kann man dann auch gleich einen AMD Epyc oder Intel Xeon nehmen. Apropos Workstation: Apples Mac Pro "Käsereibe reloaded" ist seit 2019 mit gut abgehangener Intel-Technik im Angebot. Auch hier steht die ARM-ifizierung an. Die M1-Technik hat nun schon mehr als ein Jahr auf dem Buckel, 2022 ist ein M2 zu erwarten. Für einen Mac Pro wäre eine noch stärkere Version als der M1 Max adäquat, also vielleicht ein "M2 Hyper" mit viel mehr Kernen, über 64 GByte RAM und PCI Express 5.0.

Zum Bit-Rauschen gibt es regelmäßig auch einen Podcast.

c't Ausgabe 2/2022

In c’t 2/2022 haben wir für Sie das c’t-Notfall-Windows 2022 zusammengestellt. Mit dem Bausatz für das vom USB-Stick laufendes System finden Sie Viren, retten Daten oder setzen Passörter zurück. Wir beleuchten, wie die EU Schlupflöcher der DSGVO für Content-Scanner nutzen will, wir haben Highend-Smartphones getestet, mobile USB-C-Monitore und Server-Software für die private Mediensammlung. Ausgabe 2/2022 finden Sie ab dem 31. Dezember im Heise-Shop und am gut sortierten Zeitschriftenkiosk.

(ciw)