Mooresches Gesetz macht den Prozessor zum Alleskönner

Von: Peter Zschunke, dpa
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Mooresches Gesetz macht den Prozessor zum Alleskönner
Der Prozessor ist das Herz eines Computers - und das schlägt heute anders als früher. Einen Chip kann man nicht mehr nur nach der Taktrate beurteilen. Wichtig ist jetzt auch die Zahl der Rechenkerne. Foto: Mascha Brichta

Berlin. Prozessor und Chipsatz bilden das Herz des Computers. Weil CPUs immer mehr Transistoren aufnehmen können, übernehmen sie auch Aufgaben, für die bisher der Chipsatz zuständig war. Beim Kauf ist die Taktrate des Prozessors inzwischen zweitrangig geworden.

Ein schneller Prozessor ist das wichtigste Bauteil für ein leistungsfähiges PC-System. Schließlich ist es die Central Processing Unit (CPU), welche die Befehle des Anwenders entgegennimmt und verarbeitet. Für viele Anwender ist die technische Entwicklung bei PC-Prozessoren aber kaum überschaubar. Die Zeiten, in denen man sich ganz nach der Taktrate richten konnte, sind vorbei. Wichtig sind jetzt auch die Anzahl der Kerne eines Prozessors, die Größe des Zwischenspeichers (Cache), Stromverbrauch und besondere Funktionen wie ein integrierter Grafikchip.

„Taktrate ist schon seit etwa 2005 nicht mehr das entscheidende Kriterium”, sagt Intel-Sprecher Martin Strobel. Inzwischen liege das Augenmerk auf einem möglichst geringen Energieverbrauch und auf parallelen Rechenoperationen mit Hilfe mehrerer Prozessorkerne.

Beide führenden CPU-Hersteller setzen bei ihren aktuellen Prozessorfamilien auf das nahtlose Zusammenspiel von CPU mit dem Grafik-Prozessor GPU - bei Intel unter dem Schlagwort Sandy Bridge, bei AMD Fusion genannt. Dadurch können sich die Prozessoren ohne Umweg die anfallenden Rechenaufgaben aufteilen. Die von AMD als APU (Accelerated Processing Unit), also als beschleunigte Recheneinheit bezeichnete Technik soll die ständig wachsenden Ansprüche an die Rechenleistung durch die zunehmende Nutzung von Videos und Spielen im Netz bedienen.

Der Intel-Weg über die Sandy Bridge war in diesem Jahr nicht frei von Hindernissen. Ein Design-Fehler machte im Frühjahr den Austausch von mehreren Millionen Chips erforderlich. Inzwischen ist die Panne behoben und es gibt im Handel viele Angebote mit den Sandy-Bridge-Prozessoren i3, i5 und i7.

Die Einsteiger-CPU i3 hat zwei Prozessorkerne (Dualcore), beim i5 sind es je nach Modell zwei oder vier Kerne (Quadcore) und beim i7 immer vier. Eine von Intel als Hyperthreading bezeichnete Technik kann zusätzlich zu jedem physischen Kern noch einen virtuellen simulieren. Wer für aktuelle Spiele auf hohe Rechenleistung angewiesen ist, sollte sich einen PC mit Quadcore-Prozessor zulegen. Wird der Computer vor allem zum Surfen und für Büroaufgaben benötigt, reicht ein i3 völlig aus oder auch ein Pentium-Prozessor.

Bei der Kaufentscheidung für ein Notebook sollte man beim Prozessor die Cache-Größe im Blick haben. Je größer dieser Zwischenspeicher, desto mehr Daten kann der Prozessor zur Ausführung bereithalten, erklärt Strobel. „Das hat Vorteile bei bestimmten Anwendungen wie der Bearbeitung von riesengroßen Dateien, wie sie beim Schneiden von HD-Videos anfallen.” Bei Intel hat der aktuelle i3 einen Cache von drei Megabyte, beim i5 sind es in der Regel sechs und beim i7 acht Megabyte.

Beim Kauf eines Prozessors bekommt man in der Regel die Boxed-Version mit einem Lüfter für den Prozessor, einen i3 von Intel gibt es zurzeit zu Preisen ab etwa 90 Euro. Die „Tray”-Ausführung ohne Kühler ist eigentlich für den sogenannten OEM-Vertrieb gedacht, also zum Einbau beim PC-Hersteller.

Will man einen schon etwas älteren PC mit einem der neuen Prozessoren auf Touren bringen, stellt sich zuerst die Frage, ob auch Chipsatz und Sockel dazu passen. Die aktuellen AMD-Fusion-Prozessoren haben einen neuen Sockel mit der Bezeichnung FM1. Die Pins der vier mal vier Zentimeter großen CPUs sind so angeordnet, dass man den Chip nicht falsch einstecken kann. Die neuen Intel-CPUs verlangen den Sockel 1156. Dafür gibt es geeignete Hauptplatinen (Motherboards) von unterschiedlichen Herstellern zu Preisen ab etwa 70 Euro.

Das klassische dreiteilige Design für das Herz des PCs macht einem zweiteiligen Design Platz: Der bisher aus den beiden als Northbridge und Southbridge bezeichneten Bauelementen bestehende Chipsatz besteht nur noch aus einem Controller. Den etwa bisher in der Northbridge untergebrachte Controller für den Arbeitsspeicher hat der Prozessor aufgenommen. Die CPU wird damit immer mehr zum Alleskönner.

Das ist für Intel-Sprecher Strobel eine Folge des Mooreschen Gesetzes, wonach sich die Zahl der Transistoren auf gleicher Chip-Fläche etwa alle zwei Jahre verdoppelt. „Es werden immer mehr Funktionen direkt im Chip integriert, weil immer mehr Transistoren zur Verfügung stehen, denen Aufgaben zugewiesen werden können.”

Wer ein neues Motherboard kauft, muss nicht nur darauf achten, dass es den Wunschprozessor von Intel oder AMD aufnehmen kann und über die gewünschten Schnittstellen und Anschlüsse wie zum Beispiel USB 3.0 verfügt. Es sollte auch mit bereits vorhandenen Komponenten wie dem Arbeitsspeicher (RAM) komaptibel sein. Ist die verwendete Windows-Version älter als der neue Chipsatz, sollte man sich beim Motherboard-Hersteller erkundigen, ob es einen Treiber gibt.

Auch wenn nun andere Faktoren die Entwicklung bei den Prozessoren vorantreiben, so bleibt die Taktrate dennoch ein wichtiges Indiz für die Leistungsfähigkeit. Für die große Mehrheit der Nutzer ist die Rechenkapazität jedoch kein Flaschenhals mehr. Die meiste Zeit hat der Prozessor nichts zu tun - idle, wie es in der Fachsprache heißt.

Für spezielle Zwecke wie Spiele mit schnell bewegten 3D-Szenen in hochauflösender Qualität kann die Leistung aber weiterhin nicht hoch genug sein. Kürzlich stellte ein FX-Prozessor von AMD mit einer Taktrate von 8,429 Gigahertz einen neuen Rekord auf, unter extremer Kühlung bei minus 180 Grad. „Diese Frequenz bläst jeden modernen Desktop-Prozessor weg”, schrieb AMD-Manager Simon Solotko im Firmenblog, warnte PC-Nutzer aber vorm Nachahmen: „Übertakten und extreme Kühlung macht eure Hardware-Garantie zunichte und kann ernste Schäden an der PC-Hardware anrichten.”
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