Es ist langweilig …

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… und zar nicht nur in der Weltraumfahrt, sondern auch bei den Prozessoren. Das wurde mir klar, als ich in der Recherche für frühere x86 Generationen in alten ct‘ Artikeln nachgeschaut habe. Damals kamen Vergleiche zwischen den neu erschienen 32 Bit Prozessoren (MicroVax, NS3032, MC68020, V70) und der 80386, Artikel über neue RISC Architekturen und den Pentium. Viele waren selbst beim Pentium optimistisch, dass diese Architektur der Vergangenheit angehörte. Das war so nach  dem Muster „Der Pentium hat 3,3 Millionen Transistoren und emuliert mit einer RISC Schicht eine x86 CPU, der Alpha hat mit 1,7 Millionen Transistoren die dreifache Geschwindigkeit – klar das diese Emulationsarchitektur untergehen wird“.

Wie wir wissen ist das heute Vergangenheit. Heute sind andere Zeiten. Die ct‘ schreibt nichts mehr über Prozessorengrundlagen, dafür wie man mit dem Handy den 3D Drucker fernsteuert, für die die sogar zum Bedienen des PC zu faul sind. Vor allem aber findet x86/x64 Chips überall, vom Smartphone als kleinstem Gerät bis zum schnellsten Supercomputer. Alle anderen Architekturen die es mal gab wurden an den Rand gedrängt, egal ob es nun PowerPC, MIPS, SPRAC sind. Andere wie PA-RISC oder Intels eigene Entwicklungen wie der i860 oder Itanium wurden eingestellt.

Ich kann mich an keine neue Prozessorarchitektur erinnern, die in den letzten zwanzig Jahren neu vorgestellt wurde (also keine Weiterentwicklung einer bestehenden ist wie dies bei ARM11 der Fall ist). Das zeigt schon die Misere. Dabei gibt es heute mehr den früher die Möglichkeit des Wechsels. Das zeigen Smartphones, Tabletts und Co. Früher war die Software der Grund warum x86 so erfolgreich war und auch Windows. Jeder kannte Windows, jeder kannte gängige PC Programme. Mehr und mehr musste man die auch nicht mehr kaufen, weil es Freeware Alternativen gab. Das zeigte schon Linux – es mochte umsonst sein, es mochte Zig Distributionen mit x-verschiedenen Oberflächen für jeden Zweck geben – selbst mit Aktivierungszwang und Unterbinden der Mehrfachinstallation von Schlüsseln konnte nichts an der 99% Dominanz von Windows ändern.

Bei dem Smartphone installiert man aber keine Anwendung mehr, man startet eine App. Bei der ist es Wurst auf welchem Gerät sie läuft. Firmen ersetzen mehr und mehr Programme sogar durch Web Dienste, bei denn dann gar kein Programm mehr installiert wird. Dann ist die Hardwareplattform noch unbedeutender.

Auf der anderen Seite gibt Intel seinen Konkurrenten jede Menge Steilvorlagen. Erweiterungen der Architektur seit dem Pentium erfolgten fast ausschließlich bei den Fließkommaoperationen. Das fing mit MMX bei der zweiten Pentium Generation an und hörte bei AVX512 auf. Darüber freuen sich die Betreiber von Supercomputern, doch die meisten Prozessoren stehen in Servern oder in heimischen PC’s und dort wird selten mit Fließkommazahlen gearbeitet – Textverarbeitung, Surfen selbst Spiele und Videodekodierung kommen weitgehend ohne Fleißkommaoperationen aus, und selbst wenn man welche braucht z.B. in Excel, dann haben die Anwender wohl kaum so große Arbeitsblätter, dass sie 100 Milliarden Rechnungen pro Sekunde ausführen.

Das wäre die Chance für AMD und andere Anbieter anstatt die ganzen Erweiterungen von Intel nachzumachen wäre für viele Anwender ein Prozessor mit mehr Integereinheiten oder mehr Kernen sinnvoller (die Integreinheiten könnte man nach außen durch Hyperthreading ansprechbar machen). Intel selbst hat das ja erkannt und den Xeon Phi auf Basis der P54C, also der Pentium Architektur geschaffen, allerdings weil dieser Rechner ja auch für Supercomputer gedacht ist mit der AVX Erweiterung. Aber dann gehen ben 50 Kerne auf einen Chip anstatt 16 bei den höchstintegrierten Xeons. Nächstes Jahr werden es dann 70 sein. Mir wäre ein Prozessor mit 16 einfachen Kernen auch lieber als eienr mit 4-6 und vielen Erweiterungen die ich gar nicht nütze.

Aber das sich daran was ändert ist weit und breit nicht in Sicht.

Langweilig ist es auch im Blog – seit einer Woche fast keine neuen Kommentare. Seid ihr alle im Urlaub?

6 thoughts on “Es ist langweilig …

  1. Tja, ich sehe es so, dass diese Misere eine Folge davon ist, das Intel mit der x86-Architektur fast alles dominiert. Da können sie sich ab und an mal ein paar technologische Ausflüge leisten, indem sie mit anderen Architekturen experimentieren, diese Experimente aber auch so gestalten, dass sie ihre Haupteinnahmequelle, nämlich die x86-Architektur nicht gefährdet. Und was erfolgreich oder nützlich war, wird dann eben in die x86-Architektur eingebaut, sofern das irgendwie machbar ist. Dann lässt man die experimentelle Technologie langsam wieder verschwinden. – So sehe ich das jedenfalls. Die ganze Sch****e mit dem Patentrecht und die Patenttrolle tun ein übriges, um technischen Fortschritt nicht von der Technink, bzw. der dahinter stehenden Naturwissenschaft abhängig zu machen, sondern von Aktienkursen und anderem betriebswirtschaftlichen oder juristischen Schmarren. Sowas nennt man dann „Konsolidierung der Märkte“. Ich würde es eher als Monopolfestigung bezeichnen. Und solange Intel mehr oder weniger der Monopolist schlechthin ist, wird es auch langweilig bleiben. Da muss schon irgendwas grosses passieren, wie z.B. dass das Patentrecht abgeschafft wird oder die Firma Intel sich an der Börse verspekuliert oder ein anderes Drama, bevor da wieder wirkliche Konkurrenz erwachsen kann, die sie nicht schlucken können, weil ihnen die Mittel dafür fehlen.

    Was Prozessorgrundlagen angeht, ich glaube die interessieren heute nicht mehr so viele Leute, und dafür wäre auch eine Artikelserie über ca. 3 Monate nötig, um all das zu bringen, was heute in Prozessoren so eingebaut ist. Das ist ja nicht mehr einfach nur Steuerwerk, ALU und Buslogik, sondern da kommen ja noch die ganzen Caches, Branchprediction, Pipelines, FPU und was der Dinge mehr sind, die zum tunen oder sonstwas dienen. Allein aktuelle Lehrbücher dazu umfassen ja schon um die 500 oder noch mehr Seiten. Den Stoff dann auf etwa 30 oder 40 Heftseiten einer mehrteiligen Artikelserie einzudampfen… – keine Ahnung, ob die das heute überhaupt noch machen wollen.

  2. Es gibt ein paar wenige neuere CPUs im Embedded Bereich, u.a. Forth CPUs.

    Betreffend x86 wäre es ggf. hilfreich den amd64 Mode auch für 32Bit Programme zu nutzen. (Entsprechend N32 Mode bei Mips.) d.h. 16 St. 64 Bit breite Register, aber nur 32 Bit Adressraum. Dazu muß aber an der CPU nichts geändert werden.

    Bei x86 wären schnellere Kontextwechsel und eine Überarbeitung der MMU und des Interfaces zur Grafik interessant.
    Insbesondere mit dem Ziel, daß die Grafik- und Videotreiber wieder komplett aus dem Windows bzw. Linux Kernel herausgenommen werden und ohne Performance Verlust im User mode laufen (ggf. auch in einem eigenen Ring, aber nicht mehr im Kernel mode).

  3. Es ist erstmal gut, wenn selbst bei der c’t der Anwender und sein Nutzen zunehmend im Mittelpunkt stehen, und weniger Technologie-Glaubensfragen wie „CISC vs. RICS“ diskutiert werden. Auch, wenn ich persönlich Andreas Stillers „Prozessorgeflüster“ sehr gerne lese. Fakt ist nunmal, dass 99% aller Anwendungen, die auf einem Desktop ausgeführt werden, auch mit einem nur halb so leistungsfähigem Prozessor gut ausführbar sind. Das hat den Smartphone- und Tablet-Boom ermöglicht, wo der Formfaktor wichtiger ist als die Prozessorleistung.

    Intel hat den Trend erkennt, und optimiert seine CPUs und Systeme zunehmend auf reduzierten Stromverbrauch. AMD kommt da nicht hinterher, aus welchen Gründen auch immer. Mit Intel gegen ARM haben wir seit ca. fünf Jahren aber wieder einen echten Wettstreit zwischen zwei verschiedenen Systemen, wie es ihn ihn das Jahrzehnt davor nicht gab! Intel versucht, x86 auch im low-power-Markt zu positionieren.s. Ebenso, wie ARM versucht, am high-performance-Markt zu knabbern. ARM-Server oder -Desktop-PCs sind aber bis heute nur eine Nischenerscheinung, genauso, wie x86-Handys. Der Wettbewerb wird sich aber intensivieren, und davon werden beide Architekturen am Ende profitieren!

    Für einen Neueinsteiger mit neuer Technologie (also neuem Befehlssatz und von Grund auf neu designter CPU) gegen diese beiden Platzhirsche „anzustinken“, ist extrem schwierig. Sowohl ARM wie Intel haben viele Jahresumsätze als Reserve in der „Kriegskasse“. Selbst, wenn ein Konkurrent eine bessere Technologie bringt, wie damals AMD mit x86-64, dauert es wahrscheinlich nur zwei bis drei Jahre, bis Intel (am high-perforamnce-Ende) bzw. ARM (am high-efficiency und high-integration-Ende) nachgezogen haben. Ein Prozessor-Startup müsste also binnen zwei Jahren das ganze investierte Geld zurückverdienen. Das wird verdammt tough…

    Kai

  4. Na ja zum Inhalt der ct habe ich eine andere Meinung. Vor 15 Jahhren reichte die Zeit zwischen zwei Heften gerade aus um sie durchzulesen, inzwischen bin ich in 1-2 Tagen durch, weil ein Großteil mich nicht mehr interessiert oder betrifft. Die Zeitschrift heißt zwar „Computer & Technik“ aber bisher stand das erste im Vordergrund. Smartphones, 3D-Drucker, Kameras etc. zähle ich nicht dazu.

    Es gibt ja genügend Zeitschriften die sich den unmittelbaren Dingen die mit Bedienung oder Tests zu tun haben widmen. Die ct sah ich immer mehr übergeordnet, Grundlagen vermitteln, erklärend. Im Zweifelsfall greifen die doofen Anwender dann doch zur Computerbild mit den Schritt-für-Schritt Anleitungen mit Screenshots.

    Das Intel meilenweit AMD abgehä#ngt hat darüber braucht man nicht zu diskutieren. Ich denke es ist wie eine Negativsprirale: Intel hat so viel Gewinn, dass sie viel investieren können in Forschung und Produktion. Sie haben daher die besten Prozessoren und AMD kann nur im unteren Preissgement mit keliner Leistung mitspielen und da gibt es kaum was zu verdienen.

    Das dürfte auch der Grund für die fehlende neue Architektur sein. Die investitionskosten sind einfach zu hoch. Das x86 Modell klappt ja so gut das Intel den 486 Kern als Arduinoprozessor rausgebracht hat – auch hier schlägt er natürlich die bisherigen Chips um Längen. Würde mich nicht wundern, wenn da noch ein Raspberry-Pi Klon dazukommt.

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