Nvidia über Mehrkern-CPUs für Handys und Tablets

In einem umfangreichen „Whitepaper“ hat Nvidia die Vorteile von Mehrkern-Prozessoren für Handys und Tablet-PCs vorgestellt. Demnach profitiert der Nutzer nicht nur von einer insgesamt höheren Leistung, sondern auch von einer unter Umständen höheren Laufzeit.

Laut Nvidia muss die Technik der kommenden Mobilgeräte-Generationen den höheren Anforderungen der Nutzer entsprechen. Diese nutzen immer öfter Multimedia-Funktionen wie Spiele auf Flash-Basis oder die Wiedergabe von hochaufgelösten Videos, aber auch das Bearbeiten und Herauf- und Herunterladen von Videos oder anderen Inhalten. Die aktuell verfügbare und verbaute Technik mit lediglich einem Prozessorkern stößt demnach bei solchen Aufgaben – insbesondere bei mehreren gleichzeitig ausgeführten Prozessen – an ihre Grenzen.

Nach Ansicht von Nvidia sind der Evolution bei „Single-Core“-Prozessoren aber Grenzen gesetzt, insbesondere beim Einsatz in kompakten Geräten wie Smartphones oder auch Tablets. Durch das immer weitere Steigern von Chip-Größen oder der Taktfrequenz müssen aber auch immer bessere Lösungen für Probleme wie Wärme oder Laufzeiten gefunden werden, was – wie oben erwähnt – bei so kleinen Geräten nur bis zu einem gewissen Punkt funktioniert.

Nach eigenen Angaben ist der fast ein Jahr alte Tegra-2-SoC (System-on-a-Chip) der am weitesten fortgeschrittene seiner Art. Gerade im Hinblick auf das Ausführen mehrerer Prozesse soll das auf Basis von zwei ARM Cortex A9-Prozessoren gefertigte System deutliche Vorteile gegenüber heutigen Systemen bieten. Anhand von Beispielen versucht Nvidia die Unterschiede zu verdeutlichen.

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So sollen sich unter anderem die Ladezeiten von Internet-Seiten deutlich verkürzen, Nvidia nennt hier eine Ersparnis von einem Drittel (6,3 zu 4,3 Sekunden). Aber auch anhand von Benchmarks will man die Überlegenheit des Zweikern-System demonstrieren. Im „Moonbat“-Benchmark soll Tegra 2 mit zwei Kernen eineinhalb mal schneller als mit nur einem Kern sein, das Leistungsplus gegenüber anderen Systemen – OMAP 3630, SSPC 110 und QSD 8250 – soll mehr als 150 Prozent betragen. Ähnlich fällt der Vergleich „Tegra 2 mit einem Kern“ und „Tegra 2 mit zwei Kernen“ im „CoreMark“-Benchmark aus: Demnach soll das System mit zwei Kernen doppelt so schnell sein.

Auch den geringeren Energieverbrauch versucht Nvidia anhand eines Beispiels zu erklären. Hierfür verwendet man wieder ein Einkern- und ein Zweikern-System, deren beider Taktung ein Gigahertz und die Spannung 1,1 Volt beträgt. Im Idealfall kann das Tegra 2-System die beim im Internetsurfen anfallende Arbeit gleichmäßig auf beide Kerne verteilen, welche dadurch nur mit 550 Megahertz und 0,8 Volt laufen müssten. Nach Nvidias Rechnung kommt das Tegra 2-System dabei mit 60 Prozent der Energie des Einkern-Systems aus.

Wie bei allen Benchmarks können die synthetische Ergebnisse von den tatsächlichen Werten deutlich abweichen, weshalb Nvidias Ergebnisse und Aussagen bislang mit Vorsicht zu genießen sind. Unbestritten ist aber, dass mit der kommenden – vermutlich zu Beginn des Jahres 2011 in Las Vegas (CES), Barcelona (MWC) und Hannover (CeBIT) vorgestellten – Generation von Smartphones und Tablet-PCs die Anforderungen an die Technik weiter wachsen werden.

Deshalb geht Nvidia davon aus, dass Zweikern-Systeme im Laufe des kommenden Jahres zum Standard bei diesen Geräten avancieren werden. Für die nahe Zukunft wird laut Annahme des Unternehmens aber auch diese Leistung nicht mehr ausreichen, hier plant man bereits den Einsatz von Systemen mit vier Prozessor-Kernen. Im Vorteil könnten dann Android, Symbian und Windows CE-basierte Betriebssysteme sein, da diese heute schon Mehrkern-Systeme nutzen und auslasten können.