c't 6/2016
S. 36
Prozessorgeflüster
ARMv8 und IoT

Prozessorgeflüster

Von ARMv8 und IoT

ARMv8 und Internet of Things: Wo man hinschaut, sind die beiden schon da oder im Anmarsch, wie beim neuen Rasbperry Pi 3. Intel will aber auch mitspielen.

Die traditionell Anfang Februar stattfindende International Solid-State Circuit Conference ISSCC wurde im letzten Prozessorgeflüster von Gravitationswellen in den Hintergrund gedrängt. Mit dem Schwerpunkt Internet of Things (IoT) war die ISSCC aber auch aus Prozessorsicht nicht ganz so spannend wie in früheren Jahren. Der größte neu vorgestellte Prozessor war ein Neunkerner von Renesas zur Erkennung und Vorhersage von Fehlern in Automotive-Hardware, auch natürlich in Hinblick auf selbstfahrende Autos. Herausheben kann man einen kleinen KI-Prozessor für Mikroroboter aus Korea, der bei 0,55 V nur 1,1 mW verbraucht.

Habe ich im letzten Geflüster noch über den deutschen Computer-Pionier Heinz Billing berichtet, der kurz vor seinem 102. Geburtstag steht, so ist einer der bedeutendsten amerikanischen Pioniere jetzt 88-jährig verstorben. Wesley A. Clark gilt als einer der Väter des ersten transistorisierten Computers, des TX-0, dessen Kernspeicher immerhin schon 64 Kilo-Worte von je 18 Bit Länge fasste. Dessen Konzept hat Projektleiter Kenneth Olsen dann für die PDP-1 seiner später gegründeten Firma Digital Equipment Corporation übernommen. Clark hingegen blieb beim MIT und entwickelte zusammen mit seinem Kollegen Charles Molnar den LINC, den viele als ersten Minicomputer der Welt betrachten.

Den ersten programmierbaren Desktop-Rechner, die Olivetti Programma 101, kann man unter anderem im Deutschen Museum bewundern. Bild: Wikimedia, GNU Free Documentation Licence

Der LINC war ein Vorläufer des ersten Personal Computer, doch der kam dann ausnahmsweise nicht aus den USA – sondern 1965 aus Italien: die Olivetti Programma 101. Okay, sie war zwar eher ein programmierbarer Tischrechner als ein PC, aber mit interessanter Laufzeit-Speichertechnik: seriell über Magnetdrähte. Eine Art Tonkopf speiste dabei für jedes der 10 Register die 22-stelligen Zahlen seriell ein und las sie nach kurzer Verzögerungszeit am Ende wieder aus. Als Permanent-Speichermedium kamen Magnetkarten zum Einsatz.

Über die Programma 101 wollte ich eigentlich schon im letzten Prozessorgeflüster berichten, weil sie – der Fachhochschule Hannover sei Dank – der erste Rechner war, auf dem ich vor fast 50 Jahren als Schüler Programmierversuche machen durfte. Ich habe heute noch einige, leicht grün angelaufene Programma-Magnetkarten mit solch aufwendigen Programmen wie der Suche nach pythagoräischen Zahlentripeln oder der Sinusberechnung …

Den Sinus ermittelt inzwischen üblicherweise Microcode in den FPUs der Prozessoren, selbst in den kleinsten IoT-Chips. Für die IoT-Edition von Windows 10 jedoch sind Intels Quark-Prozessoren im Galileo-System doch etwas zu schlapp; Microsoft hatte schon Ende November 2015 angekündigt, von einer Unterstützung doch lieber Abstand zu nehmen und sich auf Raspberry Pis zu konzentrieren.

Daneben will Microsoft bei IoT kräftig mitmischen, etwa in der zusammen mit Intel, Samsung, Cisco, Qualcomm und weiteren neu formierten Open Connectivity Foundation (OCF). Die soll Spezifikationen und Protokolle für das Internet der Dinge erstellen und vereinheitlichen, denn bei der IoT-Standardisierung herrscht bislang ziemliches Chaos. Mehr dazu wird man vielleicht auf den bevorstehenden Messen in Hannover erfahren können, auf der CeBIT ist Halle 13 für IoT reserviert. Und noch mehr IoT oder Industrie 4.0 kann man einen Monat später auf der weltgrößten Industriemesse sehen, bei der Obama als Präsident des Partnerlands USA zur Eröffnung kommt.

Raspi 3 mit ARMv8

Während sich Intel mit den Quarks schwertut und die Smartphone-Firmen Atoms weiter verschmähen, ist nun die 64-Bit-ARM-Technik auch im 40-Euro-Computer angekommen, nämlich im Raspberry Pi 3 Model B. Weiterhin liefert Broadcom den Chip zu, jetzt heißt er BCM2837 und enthält vier Cortex-A53-Kerne mit 1,2 GHz Taktfrequenz. Dank Takt-Schub und ARMv8-A-Architektur, die auch manche 32-Bit-Software auf Trab bringt, rechnet der Raspi 3 deutlich schneller als seine Vorgänger (siehe S. 22). Das Betriebssystem Raspbian bleibt übrigens zunächst 32-bittig, erst allmählich will man sich in die 64-Bit-Welt vorwagen.

Der Raspi 3 funkt auch von Haus aus per WLAN und Bluetooth Low Energy, dafür sitzt ein BCM43438 auf der Platine. Den im Vergleich zu heutigen Smartphones schlappen Grafikprozessor VideoCore IV behalten die Raspi-Designer aber bei, weil es dafür die umfangreichste öffentliche Dokumentation gibt – schließlich will man den Raspi immer mehr „open“ machen statt weniger.

Von dem schon 2013 angekündigten Server-SoC „Vulcan“ hört man bei Broadcom aber nichts Neues. Und aus dem ruinösen Preiskampf für Smartphone-Prozessoren hat man sich bereits verabschiedet, genau wie Marvell, Nvidia, TI, NXP/Freescale und andere. Doch für WLAN-Router hat Broadcom den stromsparenden kleinen BCM4908 mit ebenfalls vier Cortex-A53-Kernen angekündigt. Der Name Broadcom bleibt dabei trotz der 37 Milliarden US-Dollar teuren Übernahme durch Avago erhalten, weil die Mutter ins Namenskleid der neuen Tochter schlüpft.

Mit zu den Firmen, die ARMv8-Prozessoren für Embedded und IoT im Angebot haben, gehört auch Marvell. Doch die für Festplatten- und SSD-Controller bekannte Marke stand jahrelang vor einer ungewissen Zukunft wegen eines zähen Patentstreits mit der Carnegie Mellon University (CMU). Die ersten Urteile sahen Schadenersatz in Milliardenhöhe vor. Nun einigten sich die beiden außergerichtlich auf 750 Millionen Dollar: den größten Betrag, den jemals eine Uni wegen Patentgeschichten einstreichen konnte. Dabei ging es doch bloß um Techniken zur Lärmreduzierung bei Festplatten – mit SSDs hätte man dieses Problem gar nicht gehabt. (as@ct.de)

Kommentare lesen (1 Beitrag)