Knackt ein iPhone 6 einen PC?
Spätestens seit die Computer von ihrer schrankhohen Baugröße auf ein überschaubares Maß verkleinert und so in den 80er Jahren langsam populär wurden, steigt die Rechenleistung unaufhaltsam. Doch wie mag die Leistungsentwicklung bei einem zukünftigen iPad 5 aussehen? Reicht sie aus, um einen traditionellen PC endgültig zu verdrängen?
Die wenigsten werden das Mooresche Gesetz kennen, womöglich aber dessen Inhalt, der besagt, dass sich die Anzahl von integrierten Schaltkreisen regelmäßig verdoppelt. Dabei spielt es keine Rolle, dass Gordon Moore, seines Zeichens Mitbegründer der Firma Intel, sich in seiner Aussage von 12 auf später 24 Monate korrigierte. Kann diese Gesetzmäßigkeit auch für die Entwicklung im Bereich der Smartphones und Tablets herangezogen werden? Das iPad 4 ist ein gutes Indiz dafür, schließlich verdoppelt sich die Leistung gegenüber seinem Vorgänger innerhalb eines Jahres. Diese Entwicklung wäre im Mobilsegment aber nicht ohne den wichtigsten Entwickler für diese Mikroprozessoren möglich gewesen – die Rede ist von ARM. Diese Firma entwickelt hauptsächlich neue Mikroprozessoren und lizensiert diese dann an die jeweiligen Hersteller.
Das aktuellste High-End- Produkt heißt A15 und stellt einen großen Wurf in Sachen Performance dar. Das von Samsung gefertigte Modell mit dem Namen Exynos 5 Dual 5250 befindet sich aktuell im Google Nexus 10 und überzeugt dort auf ganzer Linie. Auch im Bereich der mobilen Endgeräte rückt die reine Leistung der Prozessoren (CPU) immer mehr in den Hintergrund, da gegenwärtig der Grafikprozessor (GPU) zur Beschleunigung der Interfaces genutzt wird. Der Trick besteht hierbei darin, dass eine GPU auf ganz andere Arbeitsschritte optimiert wird, welche zwar keine CPU ersetzen, diese aber in erheblichem Maße unterstützen können. Gleichzeitig sinkt der Stromverbrauch der CPU, da diese nicht mehr sämtliche Aktionen soft wareseitig berechnen muss, sondern dies auf die spezialisierte Hardware der GPU auslagert.
Der größte Unterschied zu den klassischen Desktop-Prozessoren liegt in ihrem Aufbau. Im Tablet- und Smartphonebereich herrscht die System-on-a-Chip (SoC) Technik vor, welche sich durch die Integration aller systemkritischen Komponenten auf einem einzigen DIE (bezeichnet den in Halbleiterbauweise gefertigten Chip) auszeichnet. Die wesentlichen Bestandteile eines solchen SoCs sind: CPU, GPU, Speicher (RAM und ROM), Audio, diverse Schnittstellen und nicht zuletzt die Bus-Architektur, welche die einzelnen Schaltkreise miteinander verbindet.
Diese komplexe Integration ermöglicht ein effizienteres Energiemanagement und somit längere Akkulaufzeiten, welche vor allem im Smartphone- und Tabletsektor die nötige Mobilität sichern. Den ersten Schritt machte ARM mit dem ARMv1, der 1985 mit 4 Megahertz (MHz) Taktgeschwindigkeit auf den Markt kam. Richtig gelesen, 4 MHz – heutige Prozessoren bewegen sich hingegen im Gigahertzbereich. Das beste Beispiel für diese rasante Entwicklung, die dem traditionellen Desktopbereich in nichts nachsteht, ist der neue Exynos 5, ein durch Samsung gefertigtes ARM-Cortex-A15-Design.
Dieser schlägt mit seinen zwei Kernen und jeweils 1,7 Gigahertz (GHz)Taktfrequenz einen von Intel gefertigten Atom Z2760 (SoC), der ebenfallsmit zwei Kernen, aber einer höheren Taktfrequenz von 1,8 GHzdaherkommt. Allerdings wird dieser Vorsprung durch eine höhereLeistungsaufnahme erkauft, welche für Smartphones ein K.O.-Kriteriumsein dürfte, in Tablets hingegen noch im Rahmen dessen liegt, wasverkraft bar ist. Wie eingangs schon erwähnt, befindet sich auch die GPUauf dem SoC.
Die Aufgaben liegen hauptsächlich in der Ausgabe derBildinformationen in der gewünschten Auflösung, der 3D- und2D-Beschleunigung von Anwendungen und der Ausgabe von Bildinformationenan externe Geräte, wie zum Beispiel über HDMI an einen Fernseher. Eingutes Beispiel für die Leistung einer effizienten GPU-Beschleunigungsind WindowsPhones, die vergleichsweise schwache CPUs aufweisen und sichdennoch extrem flüssig bedienen lassen. Der Grund hierfür ist schlichtdie GPU-Beschleunigung, bei der die CPU nur noch für Verwaltungsaufgabenbenötigt wird. Das gleiche Prinzip verfolgt auch Apple und in denneueren Versionen (ab 4.1) auch Android.
