Welches Potenzial haben Multicore-Chips für die IT-Branche?
Was tut ein Chiphersteller, wenn er einzelne Mikroprozessoren nicht schneller machen kann? Ganz einfach: Er kombiniert zwei oder mehr Mikroprozessoren-Kerne auf einem einzelnen Chip.Intel und AMD, die wichtigsten Konkurrenten im Chip-Markt, haben bereits so genannte Dual-Core-Chips für Desktop-Rechner vorgestellt. Und das ist nur der Beginn eines Trends, der die PC-Welt verändern soll: Dem "Multicore-Processing" gehört die Zukunft. Beide Chip-Riesen wollen bis 2007 mindestens vier Kerne in Desktop-PC-Prozessoren platziert haben. Intel-Forscher untersuchen zurzeit, wie man zehn oder gar 100 Kerne auf einen einzelnen Chip bekommt.
Beide Hersteller (und die gesamte PC-Industrie) benötigen die Mehrkern-Chips aus einem wichtigen Grund: Die Leistungsgrenze bestehender Chip-Designs ist erreicht. Zuvor erhöhten die Hersteller jahrelang die Anzahl der Transistoren auf ihren Prozessoren und steigerten parallel dazu die Taktfrequenz. Allerdings gibt es hier Grenzen: Ab einem bestimmten Takt wird der Chip im PC-Gehäuse schlichtweg zu heiß.
Aber warum benötigt der durchschnittliche PC-Benutzer überhaupt zwei, vier oder gar acht Kerne auf einem Chip? Multitasking, die Verwendung mehrerer Anwendungen zur gleichen Zeit, ist einer der Gründe. "Ich halte Multitasking für die stille "Killer App" des PCs", sagt Shane Rau, Programmmanager im Bereich Halbleiter beim Marktforschungsunternehmen IDC. "Die heutigen Anwendungen, die wir gleichzeitig nutzen, ziehen den Prozessor langsam aber stetig herunter."
Die meisten Einzelnanwendungen laufen bereits schnell genug – wenn sie den Rechner für sich alleine haben. Doch wie jeder Windows-Benutzer weiß, provoziert die gleichzeitige Verwendung einer Textverarbeitung, eines Musikspielers und einer Anti-Viren-Software zusammen nicht selten die ungeliebte Sanduhr. Multicore Processing könnte diese Wartezeit verkürzen.
Außerdem dürften sich die aktuellen Sicherheitsgefahren, die PC-Benutzer bedrohen, in den nächsten Jahren weiter steigern – und um diese abzuwehren, wird immer mehr Security-Software im Hintergrund laufen.
Gleichzeitig beanspruchen Streaming-Anwendungen (Audio und Video) die Chip-Ressourcen. Intel meint auch, dass Multicore-Chips das Herunterladen von Videos auf Multimedia-Player beschleunigen. Außerdem laufen die kommenden Mehrkern-Prozessoren nicht so heiß wie die Originale, was zu innovativen Notebook- und Desktop-Designs führen könnte. Intels neuer Dual-Core-Chip, den man "Yonah" getauft hat, soll im Frühjahr 2006 auf den Markt kommen.
Auf der internationalen Consumer Electronics Show (CES) in Las Vegas im nächsten Monat will der taiwanische PC-Hersteller AOpen einen Rechner mit Yonah-Chip vorstellen, der die Größe von Apples Mac mini-Desktop hat, der nur 17 mal 17 Zentimeter Fläche beansprucht (bei einer Höhe von fünf Zentimetern). Apple selbst entschied kürzlich, ebenfalls auf Intel-Chips zu setzen – Yonah sei eine wichtige Komponente dieser Entscheidung gewesen, wie Kevin Krewell, Chefredakteur beim "Microprocessor Report" sagt. Der neue Chip eigne sich für schnellere PowerBook-Notebooks des Anbieters.
Anfängliche SchwierigkeitenFrühe Dual-Core-Chips wie der Intel Pentium D bekamen nur durchschnittlich gute Noten. Um Dual- oder Multi- Core-Processing richtig auszunutzen, bedarf es jedoch neuer oder umgeschriebener Software, die die zusätzlichen Kerne auch verwendet – der Prozess nennt sich Multithreading.
In Betriebssystemen wie Windows XP, Linux und Mac OS X stecken bereits Multithreading-Funktionen – so ist es möglich, einem Kern Systemaufgaben im Hintergrund zuzuweisen, während sich der andere um leistungshungrige Anwendungen wie die Darstellung von Videos kümmert. Gleichzeitig haben viele Anwendungsentwickler ihre Software aber noch nicht angepasst – auch viele Spielehersteller noch nicht.
"Multithreading steckt heute in skalierbaren Server-Anwendungen, aber nur selten in Programmen für Endanwender mit Desktop-PCs", meint Krewell. "Adobe setzt beispielsweise Multithreading in seinen Bildbearbeitungsprogrammen wie Adobe Photoshop ein, aber die meisten anderen Hersteller tun das noch nicht."
Ein weiteres Problem: Die frühen Dual-Core-Chips, neben dem Pentium D auch AMDs Athlon 64 X2, erzeugten immer noch zu viel Hitze. Das zwingt die zwei Kerne zur Selbstbeschränkung: Sie laufen teilweise nicht mit der vollen Taktrate. Dementsprechend greifen Spieler und andere High-Performance-Nutzer derzeit lieber zu leistungsstarken Single-Core-Chips wie AMDs Athlon 64 FX.
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www.heise.de
