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Prozessorgeflüster

Von Nah- und Fernblicken

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Google zeigt ein Herz für Astronomen, UC Berkeley stellt RISC V vor, erhält für RISC I eine große Ehrung der IEEE, und Samsung will den 64-Bitter Exynos 7420 in 14-nm-Technik zum Mobile World Congress herausbringen.

Einer der schönsten Flecken im Silicon Valley ist das Lick’s Observatory, das in 1300 Meter Höhe auf dem Mount Hamilton prangt. Von dort aus hat man einen traumhaften Ausblick über das ganze Valley, auf Intel und Nvidia in Santa Clara, auf AMD in Sunnyvale, auf Google in Mountain View bis hin zu Apple in Cupertino. Auch das berühmte Teleskop aus dem Jahre 1888 lässt sich besichtigen, damals das größte Linsenteleskop der Welt. Von hier aus wurde auch erstmals der Laser-Retroreflektor angepeilt, den die Apollo-11-Astronauten auf dem Mond im Mare Tranquillitatis (0,67408°N, 23,47297°E) aufgestellt hatten.

Besonders idyllisch ist das Örtchen auf dem Mount Hamilton bei Sonnenuntergang – aber Vorsicht: Hier waltet auch der schärfste Sheriff im ganzen Distrikt. Wer hier noch eine halbe Stunde nach Sonnenuntergang erwischt wird, hat nichts zu lachen. Dann nämlich wollen die Astronomen ungestört ihrer Arbeit nachgehen. Damit ihr Job (und der des Sheriffs …) weiterhin gesichert ist, hat Google nun eine Million Dollar für das Observatorium gespendet.

Bei schönem Wetter kann man sogar den Turm der etwa 80 Kilometer entfernten University of California in Berkeley sehen, die das Lick’s Observatory betreibt. Und UC Berkeley, das ist auch die Geburtsstätte der RISC-Idee – die an dieser Alma Mater weiterhin fortentwickelt wird.

Dieser Tage nämlich wurde hier RISC V vorgestellt. Zunächst nur für Wissenschaft und Ausbildung gedacht, ist das Konzept doch so weit herangereift, dass es die Computerwissenschaftler nun als eine standardisierte offene Architektur für den Industrie-Einsatz vorschlagen. Einen 64-Bit-Prozessor namens Rocket, der die Architektur unterstützt, kann man zum „Einbrennen“ in Xilinx-Zynq-FPGAs herunterladen.

Parallel dazu gab es für die RISC-Szene weiteren Grund zum Feiern. Der UC Berkeley wurde für die Entwicklung von RISC I in den frühen 80er Jahren von der IEEE die Milestone Recognition Plaque verliehen, eine Ehrung für besonders herausragende Meilensteine der Technik. Die Liste beginnt mit Benjamin Franklin, und die letzte Plakette wurde im Dezember 2014 in Karlsruhe im Heinrich-Hertz-Auditorium angebracht, als Anerkennung für den experimentellen Nachweis der elektromagnetischen Wellen durch Heinrich Hertz. Da sieht man, mit welchen Kalibern man es bei dieser Ehrung zu tun hat.

Jetzt ziert also auch eine Plakette die Lobby des Soda House der Computerwissenschaftler von Berkeley. Geschickterweise nutzte man für die Zeremonie eine gut besuchte Tagung zum Thema Big Data. Das ist ein Bereich, in dem viele der RISC-Urgesteine heutzutage zu Hause sind, insbesondere auch RISC-Papst David Patterson. Er hatte einst mit einem jungen Studenten-Team genau hier RISC und die SPARC-Architektur entwickelt – und er ist immer noch Professor in Berkeley. Zusammen mit dem MIPS-Kollegen John Hennessy von der Stanford University hat er die wohl wichtigsten Grundlagenwerke über Computer-Architektur verfasst.

Algorithmen und Leute

Beim Intel Developer Forum vor drei Jahren konnte ich ein längeres Interview mit Patterson führen. Der Fußballfan (Soccer, nicht etwa Football) arbeitet inzwischen nicht mehr an Prozessorarchitekturen, sondern an Algorithmen, um aus Petabytes von Genom-Daten bestimmte Muster für die Krebsdisposition herauszufiltern. Algorithmen alleine reichen allerdings nicht, man muss sie auch implementieren und ausführen können und die richtigen Leute haben – nicht zuletzt für die Finanzierung. AMP (Algorithms, Machines, People) heißt daher bei der UC Berkeley das Lab, das in den letzten beiden Punkten auf Cloud und Crowdsourcing setzt.

Pattersons RISC-Ideen sind auch bei Sophie Wilson und Steve Furber auf fruchtbaren Boden gefallen – den Schöpfern der einzig übrig gebliebenen relevanten RISC-Architektur ARM. Sie haben für ihre Architektur viele Ideen aus Berkeley aufgegriffen. Die 30 Jahre später folgende 64-Bit-Version wurde aber ganz erheblich überarbeitet und geht mit dem Cortex-A72 (siehe S. 20) nun in die zweite Design-Runde. Allerdings hat ARM zu dessen Innenleben noch sehr wenig verraten.

Derweil wartet man bei den Smartphones auf weitere Designs nach Apples A7. Samsung hat vor wenigen Monaten den Achtkerner Exynos 5340 (Big/Little) herausgebracht und Qualcomm trommelt seit Längerem mit dem Snapdragon 810, der nun endlich zum Mobile World Congress Anfang März groß auftrumpfen soll – wiewohl der Prozessor angeblich noch mit thermischen Problemen kämpft. An gleicher Stelle in Barcelona will Samsung mächtig kontern, und zwar mit dem Achtkerner Exynos 7420, bereits in 14-nm-Technik mit FinFets. Der soll 20 Prozent mehr Rechenleistung bei 35 Prozent geringerem Energieverbrauch abliefern. Diverse Benchmark-Ergebnisse geistern schon seit Wochen durchs Netz, etwa Geekbench 3 MC (5478 gegenüber 3587 des Snapdragon 810 im HTC One M9). Im AnTuTu sollen beide etwa gleichauf bei 61 000 liegen.

In der Szene tauchten indes Bedenken auf, dass zwar FinFets, aber möglicherweise gar nicht so viel 14 nm in Samsungs mutmaßlichem 14LPE-Herstellungsprozess für den Exynos 7420 eingesetzt werden. Die Bezeichnung „14 nm“ ist ja nicht geschützt oder genau spezifiziert, da kann jeder Hersteller etwas anderes drunter verstehen. Feinheiten wie die verschiedenen Abstände (Pitches) oder die SRAM-Zellgröße sind derzeit nicht bekannt, um den Prozess mit Intels 14-nm-Prozess vergleichen zu können.

Samsung hat jedenfalls bestätigt, dass bereits die Massenfertigung begonnen hat. Damit würden die Koreaner bei den SoCs nur wenig hinter Intel zurückstehen. Erste mit Intels 14-nm-Atom (Cherry Trail) bestückte Geräte wird man wohl ebenfalls auf dem MWC bewundern dürfen, aber vermutlich erst in zwei, drei Monaten kaufen können. (as@ct.de)


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