Interview mit Qualcomm-Vorstand Aberle Für die Werbung sind die Anzahl der Cores und die MHz entscheidend

Qualcomm-Vorstand Derek K. Aberle: "Wir sind in der Lage, rund 20 Prozent unseres Gesamtumsatzes zurück in Forschung und Entwicklung zu reinvestieren".
Qualcomm-Vorstand Derek K. Aberle: "Wir sind in der Lage, rund 20 Prozent unseres Gesamtumsatzes zurück in Forschung und Entwicklung zu reinvestieren".

Qualcomm ist nicht nur der größte Fabless-Chip-Hersteller der Welt, sondern generiert seine Umsätze auch aus Patent-Lizensierungen an Drittfirmen. Elektronik-Redakteur Frank Riemenschneider traf Vorstand Derek K. Aberle in Qualcomms Firmenzentrale im kalifornischen San Diego und sprach mit ihm über Snapdragon-Chips, Patente und Mirasol-Energiespar-Displays.

Elektronik: Herr Aberle, ich möchte mit den Snapdragon-Chips beginnen. Wettbewerber, die im Gegensatz zu Qualcomm diskrete Applikationsprozessoren herstellen, sagen, daß Ihre integrierte Lösung den Nachteil hat, nicht schnell genug auf sich ändernde Modem-Standards reagieren zu können. Was ist Ihre Sicht?

Derek K. Aberle: Alle 24 Monate gibt es eine neue Architektur, was mit dem Schrumpfen der Fertigungstechnik einhergeht. Es gibt jedoch jedes Jahr, also alle zwölf Monate, neue Produkte mit neuester Modem-Technologie. Damit haben wir keine langsameren
Innovationszyklen als alle Wettbewerber. Das gilt übrigens für alle Elemente, Wi-Fi, GPS, Power Management, Video Cores, Grafik und last but not least den Applikationsprozessor.

Elektronik: Apple hat mit dem Leistungssprung von iOS4 auf iOS5 gezeigt, was es bei Multi-Core-Architekturen ausmacht, ein optimiertes Betriebssystem anzubieten. Was nützt es, einen Snapdragon-High-End-Prozessor zu haben, wenn die Software nicht mitspielt?

Aberle: Sie haben Recht. Linux und das auf Linux basierende Android sind ja schon für Multi-Core-Architekturen optimiert, und Microsoft geht mit Windows 8 jetzt auch in diese Richtung. Der Vorteil bei unseren Produktfamilien ist ja auch, dass sie exakt dieselbe Software von Low-End bis High-End skalieren können.

Elektronik: Windows 8 wurde ja für verschiedene SoCs von Qualcomm, TI und Nvidia entwickelt, die alle unterschiedlich aufgebaut sind. Wie soll das funktionieren?

Aberle: Die größte Herausforderung ist neben dem Prozessor das Speicher-Subsystem mit den Caches. Die Grafik muss ja mindestens DirectX 9.3 unterstützen, die Specs dafür sind bekannt. Die Frage ist daher wohl weniger, mit welchem SoC läuft Windows 8 überhaupt, sondern wie gut läuft es. Wir glauben, in Bezug auf Rechenleistung und Leistungsaufnahme einen großen Vorsprung zu haben; gleiches gilt für die Grafik-Leistung und die Verbindung von Prozessor- und Modem-Subsystem.

Elektronik: Ihre neue Krait-Mikroarchitektur bietet eine ähnliche Rechenleistung wie ARMs Cortex-A15. Sie behaupten aber, wesentlich weniger Energie zu verbrauchen. Wie haben Sie das gemacht?

Aberle: Wir haben Krait für einen Betriebspunkt ausgewählt, wo in der Tat weniger Leistung aufgenommen wird, und in einem zweiten Schritt versucht, hierfür die maximale Rechenleistung herauszuholen. Der wichtigste Unterschied ist, dass wir jeden Core mit einer individuellen Taktfrequenz versorgen können. Daher brauchen wir keinen speziellen Energiespar-Core wie Nvidia mit dem Tegra-3 oder TI mit OMAP 5. Da wir weniger Energie aufnehmen, können wir den Prozessor für längere Zeitabschnitte mit einer höheren Taktfrequenz versorgen.

Elektronik: Wie haben Sie denn die Krait-Architektur gegenüber dem Cortex-A15 modifiziert bzw. optimiert? Ihre Kollegen von ARM sind ja auch keine Anfänger …

Aberle: Nein, sicher nicht, es ist eine Frage der Design-Vorgabe: ARM hat den Cortex-A15 für eine maximale Rechenleistung ausgelegt. Um Energie zu sparen, haben sie den Big.Little-Ansatz mit zusätzlichen Cortex-A7-Cores gewählt. Wir haben einen anderen Ansatz: Minimierung der Leistungsaufnahme und innerhalb dieses Energiebudgets so schnell rechnen, wie es geht.

Elektronik: Ja, und was haben Sie denn nun genau getan? Haben Sie den Datenpfad verändert oder die Pipeline?

Aberle: Unsere Pipeline ist definitiv kürzer als beim Cortex-A15.

Elektronik: Dann können Sie aber vermutlich die Taktfrequenzen von 2,5 GHz, die ARM für den Cortex-15 angibt, nicht erreichen …

Aberle: Doch, in einem 28-nm-HPM-Prozess von TSMC erreichen wir auch 2,5 GHz, wenn wir wollen.

Elektronik: In welche Geräte wollen Sie mit Krait vordringen neben den Smartphones?

Aberle: Wie Sie ja wissen, sind wir nach wie vor der einzige Chip-Lieferant für Windows-Phone-Handys. Das macht es auf Grund der Erfahrungen für uns natürlich einfacher, für Windows 8 zu entwickeln. Daher sind auch Tablets und Notebooks im Fokus.

Elektronik: Intel wird in Kürze die Produktion von Prozessoren mit 22-nm-FinFET-Transistoren aufnehmen, während Sie von Foundrys abhängen, die noch längst nicht so weit sind. Haben Sie keine Angst, zurückzufallen in Bezug auf Rechenleistung pro Watt?

Aberle: Wir glauben, mit TSMCs HPM-Prozess trotzdem noch energieeffizientere Chips liefern zu können. Wir haben mehrere Optionen, was Foundries angeht, um immer das Maximum herausholen zu können - unsere Designs sind so angelegt, dass sie portierbar sind.

Elektronik: Das heisst, neben TSMC lassen Sie auch bei Globalfoundries fertigen bzw. werden dort fertigen lassen?

Aberle: Das ist richtig.

Elektronik: Wie sieht Ihre Roadmap für Snapdragon aus? Ist es denn überhaupt noch sinnvoll, für diese kleinen Geräte wie Smartphones immer mehr Rechenleistung anzubieten?

Aberle: Wenn Sie die Handy-Hersteller fragen, sagen diese, es kann nie zu viel sein. Wir sind heute in einer Situation, wo die PC-Welt vor Jahren war. Heute geht werbetechnisch alles über MHz und die Anzahl der Cores und das sehe ich auch noch in den nächsten Jahren. Wir wissen, dass beim Handy ein Single-Core-Prozessor heute in vielen Fällen eine bessere Leistung liefern kann als ein Quad-Core, aber das Marketing verlangt diese Architekturen. Die Frage ist: Wo ist die Grenze, die durch die thermische Belastung des Gerätes definiert wird? Wieviele Cores? Welche Taktfrequenzen? Als Ingenieur wissen Sie ja ohnehin, dass eine Optimierung auf Systemebene, vor allen Dingen der Software, viel mehr bringen kann.