Stromsparende Chips
Schneller und kleiner bleibt Prozessor-Trend

Schneller und kleiner heißt nach wie vor die Devise beim Prozessor, dem Herz von PC und Laptop. Doch daneben gibt es weitere wichtige Trends - so werden künftig nicht mehr nur ein, sondern häufig zwei Herzen ihren Dienst tun. Eine spezielle Software muss dabei die Aufgaben auf beide Prozessoren verteilen.

DÜSSELDORF. Prozessoren mit zwei Kernen sind bislang vor allem für leistungsfähigere Computer in Rechenzentren verwendet worden, nun soll die Dual-Core-Technologie auch bei Desktops und in mobilen Geräten verstärkt Einzug halten. Der Vorteil: Die Arbeit der Prozessoren wird auf mehrere Schultern verteilt. "Es kann die Geschwindigkeit um 20 bis 30 Prozent erhöhen, wenn zwei Anwendungen gleichzeitig laufen", so Simon Yates, Analyst bei Forrester Research.

Doch das gilt nicht für alle Anwendungen, sondern nur dann, wenn der Prozessor der Flaschenhals ist. Wer also beispielsweise im Hintergrund einen aufwändigen Virenscan durchführt oder große Videodateien von der Festplatte lädt, der hat Pech gehabt: Nicht der Prozessor, sondern die Festplatte dürfte in diesem Fall bremsen.

Ein erster Schritt, der für die bessere Auslastung der beiden Prozessoren sorgen könnte, ist die so genannte Virtualisierung. "Diese wird es einer Anwendung erlauben, auf die Ressourcen unterschiedlicher Prozessorkerne zuzugreifen", beschreibt Simon Yates das Prinzip. Das haben die großen Chiphersteller weitgehend umgesetzt und im Lauf des Jahres selbst für Mobilprozessoren verfügbar. Ein weiterer Vorteil der Virtualisierung sei, so Yates, dass auf einem Rechner mit weniger Aufwand unterschiedliche Betriebssysteme verwendet oder Teilbereiche komplett abgetrennt werden können. "Unternehmen können das verwenden, um kritische Applikationen zu schützen und die Daten vom Rest des Systems zu trennen" so Yates. So könnten zum Beispiel Bereiche für den Zugang zu Datennetzen freigegeben und andere gesperrt werden, um die Sicherheit zu erhöhen.

Weitere Schraube ist Stromverbrauch

Eine weitere Schraube, an der die Chiphersteller im Moment drehen, ist der Stromverbrauch. Der spielt insbesondere bei mobilen Geräten eine entscheidende Rolle. AMD setzt dabei auf verbesserte Herstellungsverfahren und verspricht sich davon eine um 40 Prozent verbesserte Transistorleistung bei gleichem Stromverbrauch. Intel setzt unter anderem auf unterschiedliche Schlafmodi. Auf der Entwicklerkonferenz im Herbst vergangenen Jahres zeigte Justin Rattner, Intels Direktor der Corporate Technology Group, verbesserte Lösungen, die Teile eines Prozessors, die gerade nicht gebraucht werden, in Halbschlaf versetzen.

Die Chips sollen 15 bis 30 Prozent weniger Strom schlucken und die Geräte 40 Minuten länger laufen. Bis zur Serienreife werden aber noch einige Jahre vergehen.

Doch nicht nur Doppelprozessoren und stromsparende Systeme sollen den Rechnern der Zukunft Beine machen. Auch die Miniaturisierung der Bausteine lässt sich durchaus noch antreiben. Auf winzige 65 Nanometer ist mittlerweile die gängige Breite der Leiterbahnen auf einem Prozessor geschrumpft. Zum Vergleich: Ein Haar ist etwa 70 000 Nanometer dünn und somit mehr als tausendmal dicker. Und es geht noch dünner: In vier Jahren will Intel die Leiterbahnen noch einmal halbiert haben. Und IBM unterschreitet mit lithografischen Verfahren die bislang angenommene Grenze von 32 Nanometern. Die Miniaturisierung stellt die Chipbauer jedoch vor ein Problem: je kleiner die Bausteine werden, desto größer sind die Leckströme, die einfach unkontrolliert zwischen den Leiterbahnen fließen. Abhilfe könnte hier der Einsatz von Nanotubes aus Kohlenstoff schaffen - eine dünne Graphitschicht wird dabei zu einem Röhrchen gerollt. Sie haben den Vorteil, dass sie Strom fast ohne Reibung transportieren. Auch neue Materialien für die Transistoren selbst sind in der Debatte. So experimentiert Intel mit Indiumantimonid. In dieser Verbindung bewegen sich Elektronen schneller als in bislang eingesetzten Halbleitern, die notwendigen Spannungen wären geringer.

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