Intel, AMD und VIA verbessern ihre Prozessoren Mehr Effizienz für x86-CPUs

Das Plus an Performance kombiniert AMD bei seinem neuen Fusion-Prozessor »Ontario« nicht nur mit einer geringeren Leistungsaufnahme, sondern auch mit einem reduzierten Platzbedarf.
Das Plus an Performance kombiniert AMD bei seinem neuen Fusion-Prozessor »Ontario« nicht nur mit einer geringeren Leistungsaufnahme, sondern auch mit einem reduzierten Platzbedarf.

Mehr Performance bei gleicher oder deutlich geringerer Leistungsaufnahme ist das aktuelle Credo der x86-Prozessorhersteller. Der Fokus der anlässlich der »CES« vorgestellten CPUs liegt dabei meist auf einer besseren Integration der GPU.

Mit über 20 neuen Prozessoren setzt Branchen-Primus Intel klar ein Zeichen: Statt die Zahl der Cores oder die Frequenz in die Höhe zu schrauben, stehen die Integration von Grafik-Prozessor und andere geschickte Detailverbesserungen für die neuen »Core-i7/i5/i3«-CPUs im Vordergrund. Unter dem Strich bedeutet das für die »Sandy-Bridge«-ICs einen deutlichen Zuwachs an Rechen- und Grafikleistung, bei gleichzeitiger Reduktion des Stromverbrauchs und der Wärmeabgabe. Damit bedient Intel klar die Forderungen des Notebook- und Consumer-IT-Marktes, legt aber auch eine interessante Technologie-Basis für seine Embedded-Roadmap.

Neben Änderungen der Cache-Strukturen und des Micro-Op-Decoders zählt die Einführung von »Advanced Vector Extensions« (AVX) zu den größten Änderungen im CPU-Core. Die Befehlssatzerweiterung AVX kann den Floating-Point-Durchsatz fast verdoppeln - allerdings nur, wenn die Programme dafür ausgelegt sind. Dies ist für die Consumer- und Office-Welt, mit der Notwendigkeit der Rückwärtskompatibilität, ein langjähriger Prozess - für Server- und Embedded-Anwendungen sollte sich die Einführung deutlich rascher umsetzen lassen.

Mit »HD Graphics 2000« bzw. »HD Graphics 3000« bietet Intel nun in der CPU integrierte DirectX-10.1-Grafikprozessoren, die die Kritik an Intels bisherigen GPUs mildern. Denn bislang konnten zumeist nur die 2D-Darstellung und die Video-Wiedergabe Grafik-Enthusiasten überzeugen. Jetzt hat Intel auch bei 3D-Grafik deutlich nachgelegt, muss sich aber Grafikkarten der mittleren Preisklasse weiterhin geschlagen geben.

Hier leistet AMD mit seinen neuen »Fusion«-Prozessoren deutlich mehr, auch wenn die CPU-Cores eher in der »Atom«- als der »Dual-Core-Pentium«-Klasse anzusiedeln sind. Die integrierte GPU bezeichnet AMD als »Vision-Engine« und bietet neben DirectX-11-Kompatiblität und Videobeschleunigung auch die Möglichkeit, die bis zu 80 Rechenwerke als Co-Prozessoren zu nutzen. Dafür muss allerdings auch hier die Software entsprechend angepasst werden - als Belohnung für die Mühen verspricht AMD bis zu 500 GFLOPs. AMD bezeichnet seine neuen »Fusion«-Prozessoren deshalb nicht mehr als CPUs, sondern als APUs (Accelerated Processing Units) und sieht sie als Weg hin zum Personal Supercomputing.

Mit Software von der (Windows-)Stange liegt, nach ersten Tests von US-Medien, die Performance allerdings »nur« über Intels »Atom«-Serie. Die Leistungsaufnahme beträgt dabei je nach Modellreihe bei 9 W oder 18 W, also in einem vergleichbaren Bereich. AMD kündigte aber bereits an, die 1-W-Grenze knacken zu wollen. Damit geht AMD klar in Konkurrenz zu Intels Atom-Serie - sehr zur Freude von Netbook- und Embedded-Anbietern. Speziell europäische Embedded-Anbieter wie CompuLab, congatec, Fujitsu, Kontron und Quixant haben sich bereits sehr positiv über AMDs »Fusion« geäußert und arbeiten schon an entsprechenden Produkten. Deutlich konventioneller steigert VIA Technologies die Rechenleistung ohne Erhöhung des Stromverbrauchs: Die Fortschritte in der Fertigungstechnologie (Umstieg von 65-nm- auf 40-nm-Prozess) erlaubt VIA für »Nano X2« die Integration eines zweiten »Isaiah«-Cores bei gleich bleibender Leistungsaufnahme. Das hört sich im ersten Moment wenig spannend an, allerdings waren die VIA-CPUs bislang schon recht genügsam, und im Unterschied zu Intel und AMD ist der neue Baustein pinkompatibel zu seinen Vorgängern.

Die neuen Bausteine zeigen, dass die Prozessor-Hersteller sich zum Glück nicht auf ein Marketing-Rennen um die höchste Core-Zahl einlassen, denn nur die wenigsten Anwendungen können richtig viele Cores nutzen. Die Anpassung der bestehenden Software auf die neuen Befehlssätze bzw. Co-Prozessoren ist deutlich einfacher zu bewerkstelligen als der Umstieg von einer Multi- auf eine Many-Core-Architektur - letztere kommt seit Jahren nicht richtig aus den akademischen Forschungslabors heraus.