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Dual-Core-Chips: Doppelt schön?

NachrichtenTablets 19. Okt 2005 17:00 PDT

Dual-Prozessor-Maschinen sind ein fester Bestandteil der Mac-Landschaft, seit Apple im Jahr 2000 ein Paar 500-MHz-G4-Chips in einen Power Mac eingebaut hat. Diese Landschaft änderte sich jedoch am Mittwoch, als Apple eine aktualisierte Power Mac-Reihe vorstellte, die auf Dual-Core-Chips basiert.

Äpfel Power-Macs jetzt mit Dual-Core 2,0 GHz und 2,3 GHz PowerPC-Chips von IBM. Es gibt auch ein Dual-Core-Dual-Prozessor-2,5-GHz-Modell, das Apple als Power Mac G5 Quad anpreist. Die Maschinen werden von Dual-Core-Prozessoren angetrieben, die IBM im Juli auf den Markt brachte, kurz nachdem Apple angekündigt hatte, ab 2006 CPUs von Intel in seiner Hardware zu verwenden. Und es ist sehr wahrscheinlich, dass einige zukünftige Intel-basierte Mac-Systeme auch davon profitieren werden Dual-Core-Technologie.

Was ist also der Unterschied zwischen einem Dual-Core-System und einem, das auf Dual-Prozessoren basiert? Und noch wichtiger für Mac-Benutzer, die es gewohnt sind, zu hören, dass zwei CPUs besser sind als eine, wie wird Dual-Core die Gesamtleistung ihrer Maschinen verbessern?

Ein Chip, zwei Recheneinheiten

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Zuerst das Setup: Anstatt zwei Prozessoren in zwei separaten Sockeln auf dem Motherboard eines Computers zu haben, hat ein Dual-Core-System einen physischen Prozessor in einem einzigen Sockel – aber mit zwei unabhängigen Prozessoreinheiten darin. Dies kann Platz und Geld sparen.

Ein Dual-Core-Chip kann es den beiden CPUs auch ermöglichen, sich den Speicher-Cache und die Busverbindungen zum System zu teilen, ein Kosten- und Designvorteil. Ansonsten sieht die Hardware des Systems ziemlich gleich aus, egal ob es sich um ein Dual-Core- oder Dual-Prozessor-Setup handelt.

Dual-Core könnte eine neue Ergänzung der Mac-Plattform sein. Auf der PC-Seite beliefern Intel und AMD die PC-Hersteller in den letzten Jahren jedoch mit Dual-Core-Chips. Es war eine Möglichkeit für Chiphersteller, hohe Leistung ohne große Hitze zu liefern.

Aus diesem Grund ist ein Dual-Core-Chip für Apple sehr sinnvoll. Heutige Dual-Prozessor-Setups werfen mehrere große Probleme auf, angefangen damit, dass die beiden Chips viel Wärme abgeben und riesige Kühlkörper und spezielle Kühlsysteme erfordern. So schränkt ein Dual-Prozessor-Setup die Gestaltungsmöglichkeiten von Apple ein, während die Kosten in die Höhe getrieben werden.

Ein Dual-Core-Chip hingegen gibt Apple möglicherweise die Freiheit, bullige Maschinen zu entwickeln, die kleiner sein werden als die heutigen Power Mac G5-Modelle, sagt Roger Kay, Präsident des Marktforschungsunternehmens Endpoint Technologies Associates. Die meisten Benutzer hätten lieber die gleiche Leistung in einem kleineren System, sagt Kay. Sofern Sie keinen zusätzlichen Platz zum Kühlen benötigen, können Sie ihn loswerden.

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Leistungssteigerungen

Es wird einige Zeit dauern, bis sich diese Größenvorteile zeigen – die von Apple am Mittwoch vorgestellten Power Macs behalten die Abmessungen von 20,1 x 8,1 x 18,7 Zoll des Vorgängermodells bei. Allerdings macht sich Apple bereits die Tatsache zunutze, dass ein Dual-Core-Chip zwei CPUs auf einem einzigen Chip unterbringt; Anstatt die Box zu verkleinern, kündigte Apple stattdessen den Power Mac G5 Quad an, der den Platz ausfüllt, der einst zwei CPUs mit zwei Dual-Core-Chips beherbergte, für insgesamt vier Verarbeitungseinheiten.

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Durch die Kombination von zwei Prozessorkernen auf einem einzigen Siliziumchip kann ein Dual-Core-Prozessor laut Apple die doppelte Rechenleistung einer Single-Core-CPU liefern. Im Fall des Power Mac G5 Quad können Anwendungen vier 1-MB-L2-Caches, vier 128-Bit-Velocity-Engines und acht Gleitkommaeinheiten mit doppelter Genauigkeit nutzen, um die Leistung gegenüber einem Single-Core-Dual-Prozessor zu steigern System.

Dennoch sind die heutigen Dual-Core-Chips noch nicht perfekt. Chiphersteller arbeiten daher an neuen Generationen von Dual-Core-Prozessoren mit höherer Leistung und geringerem Stromverbrauch – einschließlich Intel, dem CPU-Lieferanten von Apple, der nächstes Jahr beginnt.

Ein Problem bei vielen der derzeit erhältlichen Dual-Core-Chips: Intel- und AMD-Chips können nicht so schnell laufen wie ein Single-Core-Prozessor (hergestellt mit dem gleichen Herstellungsverfahren und der gleichen Designarchitektur wie der Dual-Core-Chip), weil sie würde zu heiß laufen und zu viel Strom benötigen, sagt Kevin Krewell, Chefredakteur des Microprocessor Report. Heutige Dual-Cores laufen nicht mit ihrem Höchsttaktpotenzial. Daher laufen einige Apps, darunter viele Spiele, auf einem PC mit Single-Core-Chip immer noch schneller. Mac-Benutzer müssen auf den Test der neuen Power Mac G5s warten, um zu sehen, wie sich die Dual-Core-Prozessoren von IBM in dieser Hinsicht schlagen der bisherige Top-of-the-Line-Single-Core-G5-Chip.

Mit Dual-Core-betriebenen PCs sehen Benutzer die meisten Leistungssteigerungen, wenn sie Multithread-Anwendungen verwenden, um die Vorteile der beiden Kerne zu nutzen. Dies ist eine vielversprechende Entwicklung für Mac-Benutzer, da viele ihrer Programme bereits neu geschrieben wurden, um dank der Fülle an Dual-Prozessor-Power-Macs mehrere CPUs zu erkennen und zu nutzen. Und diese Mac-Apps werden die Vorteile der beiden CPUs erkennen und nutzen, egal ob Sie einen Dual-Prozessor-Rechner oder einen Dual-Core-Rechner verwenden. Aufgrund des symmetrischen Multiprocessing von OS X kann auch das Betriebssystem selbst einzelne Aufgaben an verschiedene Kerne lenken. Dies bedeutet, dass ein Prozess oder eine Anwendung an einen Kern geleitet werden kann und eine andere Aufgabe an einen anderen Kern. Andere Programme, die nicht multithreaded waren, laufen auf einem Dual-Core-System genauso wie auf einem Dual-Prozessor-Rechner; sie werden die Vorteile einfach nicht voll ausschöpfen.

Viele Mainstream-PC-Anwendungen wurden noch nicht in Multi-Thread-Versionen veröffentlicht – aber diejenigen, die in der Regel in den Arenen der kreativen Künste, der Wissenschaft und des Ingenieurwesens angesiedelt waren – zwei Märkte, auf denen der Mac äußerst beliebt ist.

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Heavy-Duty-Anwendungen, wie solche, die Video verwenden, werden von einem Dual-Core-Chip profitieren, da das System mehr PS auf die Anwendung werfen kann oder einen Kern auf die Anwendung werfen und den anderen Kern der Aufrechterhaltung der Systemaufgaben widmen kann, sagt Shane Rau, Programmmanager für PC-Halbleiter beim Marktforschungsunternehmen IDC.

Vorausschauen

Es ist fair zu sagen, dass Dual-Core den Weg der Zukunft für die großen Chiphersteller darstellt, die die Designstrategie verfolgen, um weiterhin signifikante Leistungssteigerungen zu erzielen. Allein die Erhöhung der Taktfrequenz, die einen Großteil der Leistungssteigerungen in den letzten zehn Jahren bewirkt hat, ist aufgrund des zusätzlichen Strombedarfs unattraktiv geworden, sagt Krewell von Microprocessor Report. Langsamer getaktete Dual-Core-Prozessoren können bei Multi-Thread-Anwendungen immer noch Leistungssteigerungen bieten.

Die Dual-Core-Technologie wird wirklich interessant – und ist Dual-Prozessor-Systemen wirklich einen großen Schritt voraus – mit Intels Prozessoren der nächsten Generation, die in der zweiten Jahreshälfte 2006 erwartet werden. Sie sind von Grund auf so konzipiert, dass sie weniger Strom verbrauchen und laufen viel kühler. (Diese Dual-Core-Chips mit niedrigem Stromverbrauch tragen den Codenamen Merom für Notebooks und Conroe für Desktops.) Während der genaue Zeitpunkt und die Details von Apples Übergang zu Intel-Chips unter Verschluss bleiben, kann man davon ausgehen, dass die Änderungen am Power Mac-System signalisieren ein langfristiges Interesse von Apple an der Dual-Core-Technologie.

Und das ist ein Glück, denn Intel beabsichtigt, seine Produktlinie (mit Ausnahme der Celeron-Chips, die für die günstigsten PCs entwickelt wurden) bis Ende 2006 vollständig auf Dual-Core zu machen. AMD werde wahrscheinlich eine ähnliche Strategie verfolgen, sagt Krewell.