GPU und CPU und ihre Zukunft - Interview mit NVIDIA, ATI, Intel und Matrox (19/22)

Frage 7 - Single-, Multi- und Many-Core

Die Kernfrage

Zafiris Kalantzis, TweakPC: Wer die aktuelle und zukünftige Notwendigkeit von Mehrkern-Prozessoren anzweifelt, braucht sich nur die Einführung des Multi-Taskings in Erinnerung zu rufen und sich parallel dazu die aktuelle Entwicklung anzusehen. War es damals für den einfachen Anwender ein übertriebener Luxus, zumal er selbst ja nicht Multi-Tasking fähig war, hat sich dies nun mit der Zeit und mit den zahlreichen neuen Anwendungen gewandelt. Anwendungen, die auch ganz ohne Zutun des Anwenders ihre Arbeit verrichten. Aktive Virenkiller, Firewalls, Audio-Player, Instant-Messenger, Mail-Programme und noch viele mehr lassen sich allein schon unter den sichtbaren Prozessen aufführen. Noch sehr viel mehr Prozesse finden sich unsichtbar im Hintergrund des Systems. Und alle haben sie gemeinsam, dass ihr Bedarf an Rechenleistung steigt, weil über die Jahre auch die Komplexität ihrer Arbeit immer weiter zunimmt. Es stellt sich also garnicht die Frage, ob Mehrkern-Prozessoren Sinn machen. Doch wieviele Kerne braucht man als Normalanwender und kann die Software mit der Entwicklung der Hardware Schritt halten?

Allgemeine Frage 7: Betrachtet man sich die aktuellen CPU-Roadmaps, dann finden sich schon Server-Prozessoren mit bis zu 12 Cores bis 2010 und 80 Cores bis 2011. Kann irgendwann auch der Desktop-Anwender davon profitieren? Oder rüsten sich die CPUs nur gegen die stärker werdenden GPGPUs?

Bengt Hessel, MATROX: Sicher kann der Desktop-Anwender davon profitieren, und zwar dann, wenn eine Technologie für ihn bezahlbar wird und von der Software tatsächlich genutzt wird. Wie auch immer die Rechenleistung erreicht wird, in den meisten Fällen ist und bleibt der Engpass die Mensch-Maschine-Schnittstelle. Hier kann heute schon mit Mehrschirmlösungen schnell Abhilfe geschaffen werden. Dies gilt übrigens nicht nur im professionellen Umfeld sondern bei Gamern und im Home-Office genauso.

Lars Weinand, NVIDIA: Soweit wir wissen, arbeitet eine auf CPU spezialisierte Firma an einer GPU und ein anderer hat einen GPU-Entwickler gekauft. Das sollte die Frage eigentlich schon beantworten.

Michael Schmid, AMD: Die Frage der Kerne ist vielmehr eine Softwarefrage. Gerade bei Servern sind viele virtuelle Maschinen im Einsatz, die dann die Last auf die einzelnen Prozessoren verteilen. Hingegen sind nur ca. zwei Prozent aller Desktops virtualisiert. Was würden dann 80 Kerne wirklich bringen, wenn sich 76 im Idle-Mode befinden?

Martin Strobel, INTEL: Auf der öffentlichen Roadmap von Intel stehen die Nehalem Prozessoren mit 8 Kernen die die schon beschriebene Technik Simultaneous Multi-Threading (SMT) beherrschen. In Kombination lassen sich somit über 16 Threads gleichzeitig ausführen. Diese CPUs sind aber eher für den Server Markt gedacht. In Desktop Systemen kommt die Nehalem Architektur zunächst mit 4 Kernen und SMT auf den Markt. In Kombination lassen sich somit aber auch 8 Threads gleichzeitig ausführen. In einem typischen Spiele PC werden jedoch Anfang bis Mitte 2009 hauptsächlich CPUs mit Vier-Kern-Technik arbeiten. Diese Technik ist bis dann etwas älter als 2 Jahre und hat sich dann vom High-End System bis hin zum normalen Spiele PC etabliert. Der Grund hierfür wird sein, dass zum einen immer mehr Computerspiele mehrere Kerne unterstützen und weil die CPU Preise bereits heute so attraktiv sind, dass man Leistung und Spielvergnügen verschenkt, wenn man nicht auf Quadcore Prozessoren setzt. Wie es danach weitergeht und wo Schluss ist mit einer sinnvollen Anzahl von Kernen für den Desktop-Anwender ist schwer zu sagen. Eines steht jedoch fest, das Mooresche Gesetz gilt auch jetzt für die Software die alle zwei Jahre ihre Muli-threading Fähigkeit verdoppeln wird.

Frage 7 - Quintessenz

Zafiris Kalantzis, TweakPC: Einen sehr interessanten Aspekt verfolgt MATROX. Demzufolge der Anwender nicht zwingend mehr Kerne bzw. mehr Leistung benötigt, sondern eher ein Umfeld, um die bestehende Leistung besser zu nutzen. Untermauert werden solche Ansätze sogar von einigen Studien, die belegen, dass die Produktivität des Anwenders mit zunehmender Monitor-Auflösung steigt. Denn je höher die Auflösung, desto weniger muss man zwischen einzelnen Fenstern wechseln oder scrollen. Aktuellere Studien (John Peddie Research 2006) belegen auch einen 20-30% Mehrwert beim Einsatz eines zweiten Displays. INTEL sieht dagegen ganz klar die Spiele-Industrie als großen Hoffnungsträger, die tatsächlich jetzt schon Spiele hervorgebracht hat (z.B. Supreme Commander) welche idealerweise einen Quad-Core benötigen, wenn nicht gar noch mehr Kerne, um ihr tatsächliches Potential zu entfesseln. Dennoch lässt man es auch etwas langsamer angehen, was die zusätzlichen Cores anbelangt. So dass die Software-Industrie ganz allgemein die Gelegenheit bekommt, diese Entwicklung zu unterstützen bzw. zur Hardware aufzuschließen. Denn sonst würde sich das Problem aufzeigen, dass AMD bei einem Many-Core-Prozessor sieht. Nämlich dass bis auf einige wenige Kerne, der ganze Prozessor im Ruhezustand verweilt. NVIDIA lässt sich von dieser dennoch sehr zügig voranschreitenden Entwicklung nicht beunruhigen. Man belächelt sie sogar und verweist darauf, dass INTEL wie auch AMD sich mit großer Mühe in den GPU-Markt drängen. Was sicherlich nicht der Fall wäre, wenn man alle Hoffnungen in die CPU legt.