Neuer Prozessorgeneration
Schneller spielen mit dem Super-Chip

Wenn im November dieses Jahres die ersten Kunden die Sony-Playstation 3 an ihre Bildschirme anschließen, ist das nicht nur für Computerspiele-Fans ein spannender Moment. Auch Chip-Entwickler auf der ganzen Welt beobachten mit Spannung, ob die neue Unterhaltungskonsole hält, was ihr Hersteller verspricht. In ihrem Inneren kommt das erste Mal massenhaft eine neue Prozessorgeneration zum Einsatz, die eher an ein Computersystem als an einen klassischen Computerchip erinnert.

HAMBURG. Das Konzept der „System-on-a-Chip-Solutions“ (SOCS) stammt aus der Produktion von Spezialprozessoren, die etwa Mobiltelefone, MP3- oder DVD-Player, aber auch Industriemaschinen steuern. Der von Sony, IBM und Toshiba gemeinsam entwickelte Prozessor, der in der Playstation zum Einsatz kommt, greift dieses Konzept auf, weil die klassische Fertigung von Massenprozessoren an ihre Grenzen stößt. „Faktoren wie die Abwärme und Leckströme verhindern, dass sich noch wesentlich schneller schwingende Siliziumstrukturen produzieren lassen als die, die bisher im Einsatz sind“, sagt Hans Jürgen Rauscher, Chip-Spezialist des Software-Anbieters Wind River in Ismaning.

Der Briefmarken-große Play-Station-3-Chip überwindet diese physikalischen Hürden durch die Implementierung von neun Prozessorkernen auf einem Chip. Während früher Computer die Prozessoren steuerten, wird jetzt der Chip selbst zum Kleincomputer und lenkt die übrigen acht Prozessor-Einheiten. Der gesamte Chip verfügt über einen 2,5 Megabyte großen Speicher. Seine Kerne können unabhängig voneinander programmiert werden und unterschiedliche Aufgaben bearbeiten. Sogar unterschiedliche Betriebssysteme können auf ihnen nebeneinander laufen. Ein Prozessorkern unterstützt beispielsweise die Grafikkarte eines Geräts beim Abspielen von Bildern, während ein anderer Kern die Daten gegen unerlaubte Mitschnitte absichert. Durch die Arbeitsteilung arbeitet jedes Bauelement zehn Mal schneller als die bisherigen Prozessoren in Entertainment- und Spieleanwendungen. Bis zu 200 Milliarden Rechenschritte in der Sekunde kann der Cell-Chip mit diesem Konzept abarbeiten – ein Wert, der ihn derzeit in den Top Fünfzig der schnellsten Supercomputer platzieren würde.

Mit seinen neun Kernen ist der Cell den Zwei- und Vierkern-Prozessoren, die die Chipriesen Intel und AMD, aber auch Firmen wie Sun Microsystems gerade entwickeln, ein gutes Stück voraus. Bereits ähnlich weit entwickelt sind jedoch die System-on-a-Chip-Prozessoren, die der taiwanische Hersteller Via Technologies anbietet. Auch sie vereinen die meisten Komponenten eines Computers in einem Paket. Der jüngste VIA-Chipsatz VX700 soll Handcomputer wie den von Microsoft geplanten Origami antreiben. Dank der Systemprozessoren können auch solche Kleinstrechner bei geringem Stromverbrauch mit der Rechenleistung großer Computer glänzen.

Marktforscher der US-amerikanischen Diffusion Group erwarten, dass die Zahl der weltweit jährlich ausgelieferten SOCS von derzeit 1,11 Milliarden auf rund 1,77 Milliarden im Jahr 2011 anwachsen wird. Neben Via und Intel entwickeln auch andere High-Tech-Unternehmen, etwa die Netzwerkspezialisten Lucent, systemgetriebene Chips. Sie verbauen diese aber meist direkt in die eigenen Produkte, während IBM das Ziel hat, mit dem Cell nicht nur Spielkonsolen anzutreiben.

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