Technik für morgen

Obwohl Desktop-PCs, Notebooks oder Smartphones mit jeder Produktgeneration an Leistungsfähigkeit und Funktionsumfang zulegen, pflegt die IT-Branche weiterhin ihr Kauderwelsch, in dem es von Hyper-, Giga- und Ultra-Superlativen wimmelt. Nichtssagende Begriffe verschleiern indes, welche neue Technik tatsächlich Mehrleistung bringt und nicht bloß theoretische Vorteile – oder gar Nachteile, weil sie unreif auf den Markt kam. Schwer zu beantworten ist deshalb die typische Frage: „Jetzt kaufen oder noch warten?“

Vor dieser Entscheidung steht man zurzeit etwa in Bezug auf die neue Serial-ATA-Version mit 6 statt bisher 3 GBit/s Übertragungsrate oder bei USB 3.0. Mit den nächsten CPU-Generationen von AMD und Intel steht dann eine engere Integration von Haupt- und Grafikprozessoren an, Letztere sollen künftig immer mehr allgemeine Rechenaufgaben übernehmen. Doch auch die CPU-Rechenwerke werden durch verbesserte Mikroarchitektur leistungsfähiger.

CPU-Abteilung

Bei den Hauptprozessoren mit x86-Befehlssatz ist das Kern-Wettrüsten in vollem Gange, gleichzeitig wecken Turbo-Funktionen Erinnerungen an die Zeiten der Taktfrequenzrennen. Sowohl AMD als auch Intel liefern Desktop-PC-Prozessoren mit bis zu 6 Kernen, bei Intel gibt es dazu noch Hyper-Threading, weshalb das Betriebssystem sogar 12 Kerne erkennt. Die Spitzenwerte der Taktfrequenzen liegen zurzeit bei 3,3 bis 3,4 GHz; einige Prozessoren mit Turbofunktion takten einzelne ihrer Kerne sogar mit 3,6 GHz. Für Notebooks gibt es höchstens Quad-Core-CPUs, aber ebenfalls mit Turbo-Funktion; die schnellsten eignen sich wegen ihrer hohen Leistungsaufnahme nur für große, schwere Mobilrechner, die nicht lange mit Akkustrom durchhalten. Am unteren Ende der CPU-Leistungsskala stehen die besonders sparsamen und billigen Netbook-Prozessoren aus Intels Atom-Familie.

Während offenbar viele Käufer mit der Performance von Netbooks zufrieden sind, liefern Sechskerner wie der Core i7-980X die 25-fache Rechenleistung. Diese enorme Bandbreite erschwert Kaufentscheidungen – wie viel braucht man denn nun? Einen ausführlichen CPU-Überblick bietet c't 7/10 ab S. 136, hier ein paar Tipps: Ein Atom-System, selbst mit der Dual-Core-Version, ist wirklich sehr lahm. Bei Netbooks wiegen niedrige Preise, kompakte Bauform und lange Akkulaufzeit den Performance-Mangel möglicherweise auf, beim Desktop-PC-Einsatz ist das deutlich seltener der Fall. Schon Billigprozessoren wie Intels Celeron bieten ein Mehrfaches der Atom-Rechenleistung.

Für Bürocomputer und – mit einer flotten Grafikkarte – selbst für viele Spiele reichen Doppelkernprozessoren aus, die weniger als 100 Euro kosten. Quad- oder gar Hexa-Cores bringen vor allem dann Vorteile, wenn die verwendete Software tatsächlich alle Rechenwerke parallel ausreizen kann. Im Bereich zwischen etwa 50 und 200 Euro spiegelt der CPU-Preis die Performance recht fair wider – bei manchen teureren Quad- oder gar Hexa-Cores bezahlt man vor allem für das Prestige.

Bei AMD ist immer noch die Ende 2008 eingeführte K10-Prozessorgeneration aktuell, jetzt in ihrer 45-nm-Inkarnation. Im Wesentlichen unterscheiden sich diese Prozessoren wegen ihrer grundsätzlich identischen Rechenwerke in der Zahl und Taktfrequenz ihrer Kerne sowie in der Kapazität der Caches. 45-nm-K10-Prozessoren liefert AMD auch für Notebooks, seit Kurzem auch besonders sparsame für leichte und flache (Sub-)Notebooks, nämlich die Athlon-II-Neo-Serie; sie versprechen – so wie Intels Ultra-Low-Voltage-(ULV-)CPUs – lange Akkulaufzeiten.

Intels Produktpalette ist wesentlich umfangreicher als die von AMD, nicht nur wegen des Sonderfalls Atom. Auch zwischen der noch lieferbaren Prozessorfamilie Core 2 Duo/Quad und den aktuellen Reihen Core i3/i5/i7 (kurz Core i) gibt es erhebliche Unterschiede. Die Zukunft gehört der Core-i-Mikroarchitektur, bei der ein Speicher-Controller sowie oft auch ein Grafikprozessor in der CPU selbst integriert sind. Teurere Core-i-Prozessoren mildern mittels Turbo Boost überdies einen Nachteil bisheriger Quad-Core-Prozessoren: Deren hohes Leistungspotenzial reizt nämlich bloß solche Software aus, die Rechenaufgaben auf mehrere parallel laufende Programmteile (Threads) verteilt. Überraschend viele, auch aktuelle Anwendungen nutzen Multi-Threading kaum. Turbo Boost und die von AMD mittlerweile eingeführte Turbo-Core-Technik beschleunigen solche Applikationen, indem einzelne Kerne höher takten, wenn andere nichts zu tun haben.

Kernfusion

Viele Jahre lang galt Onboard-Grafik, also ein im Chipsatz eingebauter Grafikprozessor, der den Hauptspeicher mitbenutzt, als schwachbrüstige Billiglösung. Doch die sparsame und leise Onboard-Grafik hat erheblich zugelegt und reicht für viele Einsatzzwecke aus. Kombiprozessoren wie Intels Atom integrieren CPU- und GPU-Kerne auf demselben Siliziumchip, woraus sich mehrere Vorteile ergeben. Nicht nur die Herstellungskosten für CPU und GPU sowie deren Platzbedarf auf dem Mainboard sinken, sondern es lassen sich auch neuartige Stromsparfunktionen realisieren. Weil Grafikprozessoren künftig immer mehr allgemeine Rechenaufgaben übernehmen sollen, nennt AMD ihre angekündigten Kombiprozessoren sogar Accelerated Processing Units (APUs).

Den vollständigen Artikel finden Sie in c't 18/2010. (ciw)