Vierzig Jahre Leistungshunger: Moores Law hat Geburtstag

Einen weiteren Technologiesprung würde die Einführung eines neuen Transistortyps bringen: “Mit Double-Gate-Transistoren würden wir bei den Leckströmen eine Technologiegeneration gewinnen”, ist sich Aller sicher. Falls sich solche Transistortypen tatsächlich eigneten, dürften sie aus heutiger Sicht bis hinunter zu Strukturgrößen von 15 Nanometer einsetzbar sein, glaubt der IBM-Entwickler.

Immer schön cool bleiben

Entscheidende Bedeutung bei der künftigen Prozessorentwicklung wird auch der Leistungsverbrauch haben. Dieser, so Aller, müsse noch stärker bereits bei der Planung neuer Prozessoren mit einbezogen werden. Wann lässt sich die Prozessorfrequenz vorübergehend reduzieren? Auf welchen Teilen des Chips kann man die Spannung noch weiter senken? Mit solchen Fragestellungen versuchen die Hersteller schon heute, effiziente Prozessoren zu bauen.

Wie Intel-Direktor Borkar ist auch der IBM-Mann sicher, dass sich von der Entwicklungsseite her die Prozessoren für mobile Endgeräte und für Server einander annähern werden. “Dies wäre auch ohne Blades gekommen”, ist Aller überzeugt. Doch diese kompakten Server-Karten haben wegen ihrer hohen Packungsdichte in den Racks das Problem der Verlustwärme allen Beteiligten nochmals deutlich vor Augen geführt.

“Prinzipiell sind die Stromsparkonzepte aus der mobilen Welt auf die Server-Welt übertragbar”, so Aller, allerdings seien die Anforderungen doch sehr unterschiedlich: Während ein Notebook-Prozessor eine typische Auslastung von lediglich 2 Prozent habe, stehe ein Server-Prozessor fast ständig unter einer hohen Arbeitslast.

Ein weiterer Ansatz, den Prozessorhersteller wie AMD, IBM, Intel oder Motorola verfolgen, sind mehrkernige Prozessoren. Dabei übertragen die Entwickler das seit Jahren bei Servern eingesetzte Konzept des symmetrischen Multiprocessing auf die Prozessorebene. Die dadurch mögliche Leistungssteigerung verschärft die Probleme mit Verlustströmen nicht im gleichen Umfang wie bisher.

Allein Intel hat kürzlich auf seiner Entwicklerkonferenz zehn mehrkernige Prozessoren bis Ende kommenden Jahres angekündigt. Sie sollen sich auf sämtliche Einsatzgebiete vom Desktop (Pentium D) bis zu Xeon- und Itanium-Servern erstrecken. Bis zum Jahr 2008 will der Weltmarktführer durch mehrkernige Prozessoren eine Leistungssteigerung um den Faktor zehn schaffen.

Anfang Februar haben IBM, Sony und Toshiba ihren in der Entwicklung befindlichen Cell-Prozessor vorgestellt. Der Multicore-Chip besteht aus einem 64-Bit-Power-Prozessorkern und acht weiteren Kernen, die extrem umfangreiche Fließkommaberechungen ermöglichen sollen. Das Herstellerkonsortium hat mit dem Cell breitbandige Multimediaanwendungen im Consumermarkt im Auge. Die Pilotserie des Prozessors wird voraussichtlich noch in diesem Jahr in Produktion gehen.