AMD entwickelt integrierten CPU-GPU-Chip

AMDs "Chief Platform Architect" und Senior Fellow Steve Polzin, der auch ein 2004 gegründetes AMD-Entwicklungslabor in Japan leitet, präsentierte gestern einige Grundzüge des nach der ATI-Übernahme durch AMD passenderweise "Fusion" getauften Konzepts zur Integration von Standard- (CPU-) und Grafik- (GPU-)Kernen in einem physischen Chip. Ein erster solcher Kombi-Prozessor mit einem x86-/x64-Kern und einer GPU, die beide den Arbeitsspeicher gemeinsam nutzen, könnte frühestens 2008 erscheinen.

Polzin räumte freimütig ein, dass man sich um die genaue Auslegung von GPU und CPU streiten könne und diese auf einen bestimmten Ziel-Markt maßschneidern müsse. Solle die GPU beispielsweise DirectX 10 unterstützen oder sei DirectX 9 noch ausreichend? Wie viele CPU-Kerne sind nötig? Klar ist auch, dass die Leistungsfähigkeit des PC-Hauptspeichers das Performance-Potenzial vor allem der GPU limitiere: Während es die neuesten diskreten Grafikchips mit 384-Bit-Interface und GDDR3-RAM auf Datentransferraten von über 86 GByte/s bringen, ist auch von zwei DDR3-Speicherkanälen (DDR3-1333/PC3-10600) gerade mal ein Viertel davon zu erwarten.

Für Highend-Grafik wolle AMD deshalb auch weiterhin diskrete GPUs entwickeln; diese sollen ja auch als Stream Processors zum Einsatz kommen. Auch PC-Chipsätze mit integrierter Grafik solle es weiterhin geben; die für Intel-Prozessoren geeigneten sollen den Markennamen ATI behalten.

Als wesentliches "Fusion"-Entwicklungsziel nannte Polzin die Optimierung der Herstellungskosten und der Energie-Effizienz; ein Kombi-Chip könnte beispielsweise in Bezug auf den Energiebedarf enorme Vorteile in Notebooks bringen. Polzin erwartet, dass das Konzept dort auch zuerst zum Einsatz kommt.

Genau wie Intel erwähnt AMD den Einsatz der x86-Standardprozessoren in Rechnern aller Größen- und Leistungsklassen "von Palmtop bis PetaFlop/s". Die CPU-GPU-Fusion zielt dabei sicherlich zunächst eher auf die kleineren Geräte; die beiden x86-Platzhirsche, die beide im Verlauf des Jahres ihre Stromspar-Architektursparten (Alchemy/MIPS beziehungsweise XScale/ARM) abgestoßen  haben, wollen die x86-Technik so sparsam machen, dass sie auch für Handys und PDAs taugt; ein Schritt auf diesem Weg ist der Ultra-Mobile PC (UMPC). ATI bringt dazu eine Menge Erfahrung aus dem PDA-, Handy- und Embedded-Markt mit: Von den Imageon-Grafikchips hat ATI 2005 (laut Jahresbericht) mit rund 40 Millionen Stück ungefähr ebenso viele ausgeliefert wie diskrete (Radeon-)GPUs für Desktop-PC-Grafikkarten.

Der Integrationsgedanke hinter Fusion passt im weiteren Sinne auch zum AMD-Torrenza-Konzept und in die Multi-Core-Strategien von AMD und Intel, die beide betonen, dass nicht alle Kerne künftiger Vielkern-Prozessoren identisch sein müssten. Neu ist die Idee indes nicht: Bereits die von AMD von National Semiconductor übernommenen Geode-Prozessoren enthalten einen Grafik-Kern, Menetekel der Branche ist allerdings das von Intel in Israel begonnene und 2000 eingestellte Timna-Projekt. Damals hatte Intel keinen optimalen Kompromiss für die CPU-GPU-Kombination finden können; der damals Mitverantwortliche Mooly Eden hat aber betont, dass man aus den Fehlern des Timna-Konzepts viel für den durchschlagenden Banias-Erfolg gelernt habe.

Die enge Integration von Grafik- und Standardprozessor ist auch in Spielkonsolen üblich; hier kommen spezielle Hauptspeicher-Konzepte zum Einsatz, um mit wenigen Chips möglichst viel Datentransferrate liefern zu können. Ein Spezialist für diese Aufgabe ist übrigens die Firma Rambus, deren Technik bereits für Timna vorgesehen war, bereits bei Nintendo (N64) Anwendung fand und bei Sony (jetzt als XDR) seit Jahren erfolgreich im Einsatz ist. Eine Rambus-Lizenz hat AMD ja bereits. (ciw)