Original-URL des Artikels: https://www.golem.de/1001/72047.html    Veröffentlicht: 02.01.2010 10:29    Kurz-URL: https://glm.io/72047

Prozessoren 2010: Die Fusion beginnt

Immer mehr Funktionen werden in die CPU verlagert

Im kommenden Jahr beginnt endlich das, was AMD als "The Future is Fusion" schon lange bewirbt: Grafik wird ein elementarer Bestandteil des Prozessors. Das hat Vor- und Nachteile und ist erst der Anfang einer Entwicklung, welche die Prozessorwelt nachhaltig verändern wird.

Bereits kurz nach Weihnachten wird Intel im Rahmen der Messe CES seine lange angekündigten Prozessoren der Serien Core i3/i5 auf den Markt bringen, die die Codenamen "Clarkdale" (Desktops) und "Arrandale" (Notebooks) tragen. Darin stecken nicht noch mehr CPU-Kerne, aber ein Grafikchip im Prozessorgehäuse.

Die "`dales" sind Intels Brot-und-Butter-Produkt für das Jahr 2010. Sie werden im Großteil der Desktops und Notebooks mit Intel-CPUs landen, die im kommenden Jahr verkauft werden. Dass es sich weiterhin um Dual-Cores handelt, zeigt, dass der Trend zu immer mehr Kernen gebrochen ist: Die Mehrzahl gebräuchlicher Anwendungen profitiert nicht von vier oder gar bald sechs Kernen.

Die Many-Core-Boliden gibt es aber weiterhin, Intel will mit seinem "Gulftown" nach unbestätigten Angaben im März 2010 sechs Kerne als Upgrade für die Serie Core i7 900 anbieten. Die CPU soll "Core i7 980X" heißen und mit 3,33 GHz erscheinen - auch hier wird deutlich, dass mehr Leistung nicht mehr durch höheren Takt zu erzielen ist. Für Desktop-PCs gelten 130 Watt TDP als Grenze des wirtschaftlich Machbaren. Jenseits dieser Grenze werden die Kühlsysteme für die PC-Hersteller zu teuer.

Das wird auch AMD beherzigen, das in der Vergangenheit Desktop-CPUs mit bis zu 140 Watt angeboten hat. Der Sechskern-Phenom mit Codenamen "Thuban" soll in der ersten Hälfte des Jahres 2010 erscheinen und dem Gulftown Konkurrenz machen. Da aber darin keine neuen Kerne enthalten sind, und die bisherigen K10-Cores bei gleichem Takt deutlich langsamer sind als Intels Nehalem-Architektur, bleibt das Wettrennen im High-End nur mäßig spannend.

GPU-Computing wird Alltag

Auch mit dem Konzept, CPU und GPU zu verschmelzen, ist AMD ins Hintertreffen geraten. Bereits Ende 2006 hatte das Unternehmen angekündigt, Grafik und Rechenwerke in einen Chip packen zu wollen, seit Mitte 2008 lautet der Firmenslogan "The Future is Fusion". Die ersten entsprechenden Designs namens "Bobcat" und "Bulldozer" waren zwischenzeitlich sogar aus den Roadmaps verschwunden, sie sollen nun 2011 erscheinen. Für 2010 heißt AMDs Devise: Mit den K10-Kernen durchhalten, so lange es geht.

Die erste Integration von Grafik in die CPU kommt nun von Intel, wenn auch nur in einem Zwischenschritt. Bei den Dale-Prozessoren sitzt neben dem CPU-Die ein weiterer Chip, in dem Grafik und Speichercontroller sitzen. Die Ansteuerung des RAM ist näher an der Grafik sinnvoller als näher an der CPU, weil die Grafik wesentlich empfindlicher auf schmale Speicherbandbreiten reagiert. Im Endeffekt handelt es sich eben immer noch um "shared memory", auch wenn RAM heute bei weitem nicht mehr so teuer ist wie Mitte der 1990er Jahre, als diese Technik populär wurde.

Mit der Grafik in der CPU will Intel aber nicht nur günstigere Plattformen anbieten, sie soll auch die Anwendungsgebiete erweitern. Das Unternehmen hat bereits angekündigt, Funktionen nach Directcompute aus Microsofts DirectX-11-Paket mit dem Grafikkernen der Dale-CPUs unterstützen zu wollen - aber erst mit einem Treiberupdate, für das es noch keinen Termin gibt. Damit gesteht nun auch CPU-Verfechter Intel ein, dass Rechenanwendungen auf GPUs für manche Bereiche recht attraktiv geworden sind.

Welche Funktionen die Kombination aus CPU und GPU künftig übernehmen soll, ist aber noch nicht endgültig entschieden. Jenseits der oft zitierten Videokonverter und Passwortknacker gibt es für Endanwender immer noch kaum Programme, die von GPU-Computing profitieren. Auch andere gut parallelisierbare Aufgaben werden immer noch von der CPU abgewickelt. Intel hat beispielsweise der Westmere-Architektur, auf welcher die Dale-CPUs basieren, neue Funktionen für AES-Verschlüsselung spendiert. Sie sind aber durch Erweiterungen des CPU-Befehlssatzes realisiert, nicht etwa durch Code im Treiber der Grafiklogik.

Mehr neue CPUs für Notebooks

Die Geschichte der x86-Prozessoren zeigt aber, dass Funktionen, die einmal in der CPU gelandet sind, nur höchst selten wieder daraus verschwinden. Intels Seriennummer der Pentium-III-Prozessoren ist eine solche Ausnahme, die die Regel bestätigt. Da Intel und AMD ihr Patentaustauschabkommen auf Gegenseitigkeit nach kurzem Streit nun doch wieder erneuert haben, dürfte in Zukunft die Zusammenarbeit von CPU und GPU zum Standard werden.

Die Integration von immer mehr zentralen Funktionen eines PCs in die CPU hat aber nicht nur Vorteile: Schon der Einbau des Speichercontrollers, den inzwischen nach AMD auch Intel vorgenommen hat, hat gezeigt, dass die Festnagelung auf eine bestimmte Technologie deren Weiterentwicklung hemmen kann. Der Wechsel von DDR2 zu DDR3 verlief langsamer als erwartet, und DDR4 steckt noch in der Planungsphase.

Da Notebooks in den Verkaufszahlen den Desktops in vielen Ländern längst den Rang abgelaufen haben, gibt es bei den zugehörigen CPUs inzwischen sogar mehr Vielfalt als bei den Desktopprozessoren, was sich auch 2010 nicht ändern wird: Vom Single-Core-Atom mit 2,5 Watt bis zur Schoßheizung eines mobilen Core i7 mit 55 Watt reicht die Palette bei Intel, AMD ist hier noch nicht so breit aufgestellt.

Hier will AMD 2010 aufholen, unter anderem soll dann der erste mobile Quad-Core des Unternehmens erscheinen. So richtig spannend wird die Prozessorwelt aber erst wieder 2011, wenn Intel seine 22-Nanometer-Generation mit dem Nachfolger der Nehalem-Architektur auf den Markt bringt und AMD seine ersten Fusion-Prozessoren liefern kann. Die heißen dann "APU", für "Accelerated Processing Unit", und nicht mehr CPU.  (nie)


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