So ist Intels Alchemist-Grafikkarte aufgebaut
Intel feuert diese Woche aus allen Rohren. Nach ersten Infos zu den hauseigenen Grafikkarten und weiteren Infos zu den Alder-Lake-Prozessoren folgen nun weitere Details zu Alchemist, der ersten dedizierten Grafikkarten-Generation.
Die Alchemist-Karten implementieren die Xe HPG (High Performance Gaming) Grafikarchitektur und unterstüzten DirectX 12 Ultimate vollständig. Mit XeSS (Xe SuperSampling), einer KI-Supersampling-Technologie ähnlich wie Deep Learning Super Sampling (DLSS) von Nvidia oder Fidelity Super Resolution (FSR) von AMD, verfügen die Karten auch über das Schlagwort-Feature der Stunde. Xe HPG soll mehr sein als lediglich eine aufgeblasene iGPU auf Xe-LP (Low Power).
Wie ist die GPU aufgebaut?
Wie AMD mit den Compute Units (CU) und Nvidia mit den Streaming Multiprocessors (SM) schafft intel eine skalierbare, hierarchische Hardware Struktur für Xe HPG. Auf der kleinsten Ebene liegt der Xe-Kern. Dabei handelt es sich um einen unteilbaren Rechenbaustein, der je sechzehn 256 Bit Vektoreinheiten und 1024 Bit Matrixeinheiten beinhaltet. Hinzu kommt eine einfache Lade-Speicher-Hardware und L1 Cache. Die Vektoreinheit ist gleich der Ausführungseinheit. Pro Xe-Kern sind es also 16 Ausführungseinheiten.
Quelle: Intel
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Auf einer Ebene höher befindet sich der Render Slice. Dieser besteht aus vier Xe-Kernen und vier Raytracing-Einheiten sowie weiterer Hardware. Noch eine Ebene höher befindet sich der Global Dispatch mit L2 Cache. Auf dieser Ebene kann Intel die GPU skalieren und unterschiedlich viele Render Slices in den Global Dispatch integrieren. Somit lassen sich leistungsfähigere und weniger leistungsfähigere GPUs bauen.
Quelle: Intel
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Alchemist soll bei TSMC im 6-nm-Fertigungsverfahren hergestellt werden und aus acht Render Slices bestehen. Die 16 Ausführungseinheiten des Xe-Kerns, die vier Xe-Kerne pro Render Slice und die acht Render Slices zusammen ergeben 512 Ausführungseinheiten oder 4096 Shader. Damit dürfte die Leistung auf jener einer RTX 3070 von Nvidia liegen.
Quelle: Intel
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Darauf deutet auch Intels Anspruch hin, dass XeSS die 4K-Renderzeit halbieren soll. Also dass du das Game in 1440p-Auflösung spielst und es XeSS auf 2160p-Auflösung hochskaliert. Damit ist die native Zielauflösung der Alchemist-Karte 1440p, dieselbe wie bei der RTX 3070.
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Im Gegensatz zu AMDs Shader-basierten FSR nutzt der Intel-Algorithmus entweder die neuen und Intel-exklusiven XMX-Hardware-Einheiten oder DP4a-Instruktionen, welche auch von AMD und NVIDIA genutzt werden. XMX steht für «Xe Matrix Extensions» und ist mehr oder weniger Intels Version der Tensor-Kerne von NVIDIA. Diese sollen Matrixberechnungen oder KI-bezogene Aufgaben beschleunigen.
Noch viele Unbekannte
Dank der 6 nm Fertigung gibt Intel eine 50 prozentige Leistung-pro-Watt-Steigerung gegenüber den bisherigen Xe-LP an. Zum Speicher macht Intel noch keine Angaben. Es wird aber vermutet, dass das Speicher-Interface 256 Bit mit GDDR6 Speicher bieten soll. Je nach Speichergrösse würde dies zwischen 448 bis 576 Gigabyte pro Sekunde entsprechen.
Die erste Grafikkarte unter der Marke Intel Arc mit Alchemist-Mikroarchitektur wird vermutlich an der CES in der zweiten Januarwoche 2022 vorgestellt und soll noch im ersten Quartal 2022 kommen.
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