Multi-Core-ARM-CPUs: Geht die Wintel-Ära bald zu Ende?

Bereits erschienen ist der Tegra 2 von Nvidia. Er kommt beispielsweise im ersten Dual-Core-Smartphone der Welt zum Einsatz, dem LG Optimus Speed P990. Auch zahlreiche Tablets werden mit dem Tegra 2 ausgestattet. Die CPU taktet mit 1 GHz.

Der Chip basiert auf der Cortex-A9-Architektur. Die meisten aktuellen Smartphones wie das iPhone 4 oder das iPad verwenden Cortex-A8-CPUs. Neu bei der A9-Architektur ist  unter anderem die Unterstützung von Out-of-Order-Execution. Befehle, die nicht voneinander abhängig sind, werden so umsortiert, dass sie gleichzeitig ausgeführt werden können.

Eine weitere Neuerung ist die Vector Floating Point Unit (VFP) in der Version 3. Sie nimmt NEON-Befehle mit in die Pipeline auf. Eine weitere Neuerung besteht in der Möglichkeit, NEON-Befehle von einer Vektor-Einheit (SIMD) ausführen zulassen, so dass beispielsweise zwei 64-Bit-Double-Precision-Werte oder 16 8-Bit-Zahlen gleichzeitig verarbeitet werden können. Dieses Feature ist jedoch optional und Nvidia hat beim Tegra 2 darauf verzichtet.

Das führt dazu, dass ein Tegra-2-Kern nicht schneller arbeitet als eine heutige Qualcomm-Snapdragon-CPU mit Scorpion-Kern, wie sie zum Beispiel im Google Nexus One oder im HTC Desire eingebaut ist.

Zu den weiteren Features einer Tegra-2-CPU zählt die Geforce-ULP-GPU. Der Grafikchip ist je nach Anwendung um 25 bis 100 Prozent schneller als eine Adreno-205-GPU wie sie in aktuellen Snapdragon-CPUs zum Einsatz kommt. Er kann H.264-Videos in Full-HD mit 1080p-Auflösung in Echtzeit aufnehmen und wiedergeben. Auch JPEGs lassen sich hardwareseitig en- und dekodieren. So kann der Nutzer mehr Fotos ohne Wartezeit hintereinander machen.

Die Tegra-2-CPU wird in 40 Nanometer-Technologie gefertigt. Im Vergleich dazu besitzt der Snapdragon MSM 8255 (HTC Desire HD) eine Strukturbreite von 45 Nanometern. Berücksichtigt man, dass eine Tegra-2-CPU nur unwesentlich kleiner als aktuelle Single-Core-Smartphone-CPUs ist, lässt sich eine kurze Akkulaufzeit vermuten. Tests von cnet.de zeigen allerdings, dass sich der 1500-mAh-Akku des LG Optimus Speed P990 nicht schneller entleert als vergleichbare Single-Core-Modelle.

Noch nicht auf dem Markt ist die Tegra-2-3D-CPU. Sie ist mit 1,2 GHz etwas schneller als der Tegra-2-Prozessor und beherrscht darüber hinaus die Unterstützung von bis zu zwei 3D-Displays. Sie wird noch im 2. Quartal 2011 verfügbar sein.

Quad-Core-ARMs im August in großen Stückzahlen lieferbar

Im August will Nvidia Quad-Core-Modelle mit vier Cortex-A9-Kernen in 40-Nanometer-Technologie ausliefern. Tablets mit vier Kernen sind daher mit Sicherheit schon zum Weihnachtsgeschäft im Handel.

Die Chips tragen den Codenamen Kal-El und werden vermutlich als Tegra 3 vermarktet. Die integrierte GeForce-GPU arbeitet mit zwölf statt acht Ausführungseinheiten. Bei den Cortex-A9-Kernen nutzt Nvidia nicht mehr die Sparvariante, sondern liefert seine Vierkernchips mit SIMD-Engine aus. Der gemeinsame L2-Cache beträgt wie beim Tegra 2 1 MByte. Der Hauptspeicher wird über einen Single-Channel-LPDDR2-Controller adressiert.

Da bereits erste Testmuster verfügbar sind, konnte Nvidia schon Demos und Benchmarks vorführen. Der hauseigene Browser-Benchmark nvbench zeigt, dass der Standard-Browser von Android alle vier Kernel gleichmäßig auslastet. Beim Coremark schlägt der Kal-El einen Intel Core2-Duo T7200 mit 2 GHz Takt.

Taktfrequenzen für die Kal-el-Chips nannte Nvidia nicht. Gerüchte sprechen von 1,5 GHz, was angesichts der Strukturbreite von 40 Nanometern realistisch erscheint. Nvidias Konkurrenten Qualcomm und Texas Instruments wollen Quad-Core-ARMs in 28-Nanometer-Technologie fertigen und 2,0 beziehungsweise 2,5 GHz erreichen. Ihre Chips werden aber erst 2012 erwartet.

Beim Coremark schlägt Nvidias neueste ARM-CPU einen Intel Core2-Duo (Quelle: Nvidia via Youtube).

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6 Kommentare zu Multi-Core-ARM-CPUs: Geht die Wintel-Ära bald zu Ende?

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  • Am 16. Februar 2011 um 22:12 von Mouse


    Was genau meinen Sie mit Prozess Security und warum sollte dort Windows Phone 7 pfui sein?

    Windows Phone 7 basiert auf Windows Embedded Compact 6.03, verwendet aber ebenfalls Funktionen von Windows Embedded Compact 7. So z.B. verwendet Windows Phone 7 den Kernel von Windows Embedded Compact 7.

    Entgegen ihren Behauptungen untersützt der Kernel eine Dual Core CPU.

    Windows Phone 7 wurde unter Hochdruck entwickelt, damit es schnell auf den Markt kommen kann. Selbst wenn einige Chipsätze momentan nicht unterstützt werden, so hat das rein gar nichts mit der Architektur oder einem schlechten Kernel zu tun. Das sind dann einfach Funktionen, die im HAL nach-implementiert werden müssen.

    Ich glaube auch nicht, dass ARM den Desktop Markt umkrempeln wird. Nvidia hat ja gar keine Möglichkeit als in den Prozessormarkt zu expandieren, da sie von Intel und AMD/ATI eingekesselt sind. Es ist fraglich, ob die ARM Architektur mit vergleichbarer Desktopleistung aufschließt und dabei noch deutlich energieschonender arbeitet.

    Was ihre Vorhersagen bzgl. Tablets und Büro betrifft, so sehe ich das als vollkommen illusorisch. Sicher werden Tablets im Bereich Besprechungen und dergleichen eingesetzt. Aber der normale Arbeitsplatz, an dem man 8h arbeitet wird garantiert nicht durch einen Tablet ersetzt. Ohne zusätzliche externe Tastaturen und Gestelle für einen korrekten Blickwinkel, wären das katastrophale Arbeitsbedinungen, die nicht den Arbeitsschutzgesetzen entsprechen.

    • Am 19. Februar 2011 um 14:45 von Christian

      AW: …
      wo ist da der Hochdruck gewesen? der Windows CE Kernel gibt es schon seit ca. 1995 die aktuelle Version die in Phone 7 verwendet wird ist auch nicht mehr so neu. Die Entwicklungszeit war lange. Angefangen etwa um die Zeit als das erste iPhone auf dem Markt kam.

      Zusammengeschustert aus KIN und Windows Mobile ist das kein neues System. Gerade darin liegt ja das Problem.

      Vernünftiger wäre eine grundüberholte Oberfläche von Windows Mobile zusammen mit einem grundüberarbeiteten Betriebssystem gewesen. Dann hätte es auch mit den APPs besser geklappt.

      • Am 19. Februar 2011 um 16:50 von abcd

        AW: AW: …
        Da sieht man mal wieder, dass im Internet nur Leute ohne Ahnung rumrennen :)

      • Am 21. Februar 2011 um 11:46 von Mouse

        AW: AW: …
        Windows Phone 7 verwendet natürlich keinen CE Kernel von 1995. Die Versionsnummer ist ausschlaggebend, nicht der Produktname.

        Windows Phone 7 ist ein modernes, super schnelles Handy Betriebssystem und verfügt über die modernsten APIs und Entwicklerwerkzeuge zur Erstellung von Apps.

    • Am 17. März 2011 um 19:35 von knallkopp

      AW: …
      Windows Phone 7 pfui :-) Selten so gelacht! Würde mich nicht wundern, wenn weitere iPhone Entwickler die Platform wechseln werden, sobald Microsoft die Platform (wie bereits angekündigt) noch in diesem Jahr nachbessert. Wenn die Zeit drängt, kann es manchmal durchaus besser sein ein Produkt mit weniger Features an den Start zu bringen, wenn dafür die Qualität stimmt.

      Apple konnte zwar in Punkto Qualität bisher mit den Geräten und ansprechendem Design punkten, versteht sich aber auch besonders gut darauf Entwickler zu verprellen, indem etwa die Verwendung von verwaltetem code erschwert bzw. die Vorteile neuer Programmiersprachen und Werkzeuge nicht zum Tragen kommen. Letztendlich ist es auch die Community der Entwickler, die eine Aktie am Erfolg einer Platform hat. Das Apple hier momentan noch die Nase vorn hat, ist wohl der Tatsache geschuldet, das sie im Bereich Apps einfach die ersten waren…

      Das der Autor Microsoft-Systemen schlechtes Reaktionsverhalten, oder schlechte Usability nachsagt, zeigt eigentlich nur durch welche Brille er schaut… hat ansonsten nicht viel mit der Realität zu tun :-)

  • Am 2. April 2011 um 16:52 von Micropuff

    guter Artikel, schwache Kommentare
    Der Artikel ist ausgezeichnet und trifft auch bei der Kritik an MS den Nagel auf den Kopf!
    Es ist sehr merkwürdig, dass auf jede berechtigte Kritik immer gleich Kommentatoren zur Stelle sind, die dann MS künstlich hochloben! Könnte mir gut vorstellen, dass die diese gequirlte Lobhudelei nur verbreiten, weil sie Geld dafür bekommen!

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