AMD führt Low-Power-Cores in Linux-Kernel ein – Zen 6 setzt auf heterogene Kernarchitektur

AMD hat kürzlich Linux-Kernel-Patches veröffentlicht, die eine klare Unterscheidung zwischen Hochleistungs-, Effizienz- und neuen Low-Power-Kernen ermöglichen. Diese Entwicklung deutet darauf hin, dass zukünftige AMD-CPU-Plattformen erstmals drei verschiedene Kernarchitekturen kombinieren werden – eine Strategie, die Intel bereits mit seinen hybriden Prozessoren wie den Meteor-Lake-Chips verfolgt.

Die neuen Patches basieren auf der CPUID Function 0x80000026 (Extended CPU Topology), wobei die Bits [31:28] im EBX-Register die Klassifizierung der Kerne vornehmen. Bisher kannte AMD nur die Unterscheidung zwischen Performance- und Efficiency-Kernen. Mit der Erweiterung um Low-Power-Kerne wird nun eine dritte Kategorie eingeführt, die speziell für Hintergrundaufgaben und Leerlauf optimiert ist. Wie AMD-Entwickler Vishal Badole erklärt, liegt der Fokus dieser Kerne auf minimalem Energieverbrauch, selbst wenn dies zu Lasten der Rechenleistung geht.

Warum AMD auf heterogene Kernarchitekturen setzt

In den letzten Jahren haben sowohl AMD als auch Intel hybride Prozessoren eingeführt, die Hochleistungs- und energieeffiziente Kerne kombinieren. Intel integrierte dabei Low-Power-Kerne direkt in den SoC-Tile, um leichte Aufgaben auszulagern und die Akkulaufzeit von Laptops zu verlängern. AMD folgt nun diesem Beispiel – allerdings mit einem entscheidenden Unterschied in der Umsetzung.

Während Intel bei seinen Low-Power-Kernen auf eine komplett andere Mikroarchitektur setzt, nutzt AMD weiterhin dieselbe zugrundeliegende Architektur für alle Kernarten. Allerdings werden die Low-Power-Kerne als "dichte" Kerne optimiert, die weniger Platz auf dem Die benötigen und mit niedrigeren Taktraten betrieben werden. Diese raumoptimierte Bauweise ermöglicht eine bessere Energieeffizienz, verzichtet jedoch auf die Hochleistungsfähigkeiten der Performance-Kerne.

Ungeklärte Fragen zur neuen Kernarchitektur

Trotz der technischen Details bleiben einige Fragen offen. AMD hat bisher nicht bekannt gegeben, ob die Low-Power-Kerne auf der Zen-5-, Zen-6- oder einer anderen zukünftigen Mikroarchitektur basieren. Traditionell setzt das Unternehmen innerhalb einer CPU-Generation auf eine einheitliche Mikroarchitektur, die lediglich durch unterschiedliche Taktfrequenzen oder Die-Größen optimiert wird. Diese Herangehensweise vereinfacht zwar die Softwareentwicklung und das Energiemanagement, könnte jedoch zu einem höheren Stromverbrauch führen, als es eine vollständig angepasste Mikroarchitektur ermöglichen würde.

Die Kernel-Patches selbst führen keine neuen Scheduling-Richtlinien oder Optimierungslogiken ein. Stattdessen konzentrieren sie sich darauf, die neue Kernkategorie für das Betriebssystem sichtbar zu machen. Ob und wie Linux diese Kerne in Zukunft gezielt für Hintergrundprozesse nutzen wird, bleibt abzuwarten. Bisher unterstützen die Patches lediglich die Erkennung der neuen Kernart, ohne zusätzliche Anpassungen am Task-Scheduler vorzunehmen.

Ausblick: Was bedeutet das für zukünftige AMD-Prozessoren?

Die Einführung von Low-Power-Kernen unterstreicht AMDs Bestreben, die Energieeffizienz seiner Prozessoren weiter zu steigern – ein entscheidender Faktor für den Wettbewerb mit Intel, insbesondere im mobilen Segment. Während die genauen technischen Details noch unklar sind, könnte die Integration dieser Kerne bereits mit der Zen-6-Architektur erfolgen, die voraussichtlich 2025 oder 2026 vorgestellt wird.

Für Entwickler und Systemadministratoren bedeutet dies, dass zukünftige AMD-Prozessoren eine noch granularere Steuerung der Kernauslastung ermöglichen könnten. Ob die Low-Power-Kerne jedoch tatsächlich zu einer spürbaren Verbesserung der Akkulaufzeit oder der thermischen Effizienz führen, wird sich erst in der Praxis zeigen. Fest steht: AMD setzt weiterhin auf eine hybride Kernarchitektur, um Leistung und Energieeffizienz in Einklang zu bringen – ein Trend, der sich in den kommenden Jahren weiter verstärken dürfte.