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28.11.11

Mehrkernprozessoren in Smartphones und Tablets: Glücksbringer oder Energiefresser?

Nvidia Tegra 3 (Bild: pd Nvidia)

Wer hätte vor ein paar Jahren gedacht, dass Mobiltelefone dereinst mit Mehrkernprozessoren ausgestattet sein würden? Wer braucht denn schon Rechenpower satt, um zu telefonieren. Nun sind aktuelle Smartphones mit Mehrkernprozessoren jenseits der 1GHz pro CPU ausgestattet. Ein Ende dieser Leistungssteigerung ist nicht in Sicht.

Wie ist es zu erklären, dass Smartphones mit Leistungsdaten aufwarten, die vor wenigen Jahren einem Netbook gut gestanden hätten? Ein treibender Faktor sind die Gamer, die ja auch im PC-Sektor Trends vorantreiben.

Innovationstreiber Gameindustrie

Was auf Symbian-Handys im kleinen Rahmen und als «Spielerei» begann, hat längst einen Punkt erreicht, an dem moderne, mobile Spiele visuell durchaus an Software aus dem Konsolensektor heranreicht. Beispielsweise [itunes itunes.apple.com/ch/app/modern-combat-3-fallen-nation/id442522082 Combat 3[/itunes] (iOS und bald Android) oder [itunes itunes.apple.com/us/app/shadowgun/id440141669] (iOS). Zweitgenannter Shooter unterstützt explizit Zweikernprozessoren des iPhone 4S oder iPad 2, um noch mehr Grafikeffekte auf den Touchscreen zu zaubern. Dass dies auf Kosten der Akkulaufzeit geht, versteht sich fast von selbst. Vermutlich kennen dies die meisten Smartphone-Besitzer: Verwendet man leistungshungrige Apps häufiger, darf das eigene Handy im schlechtesten Fall nach weniger als einem Tag wieder aufgeladen werden. Wo viel gerechnet wird, wird eben viel Energie verbraten.

Umso skeptischer macht der Blick in die Zukunft: HTCs kürzlich vorgestellter Konzeptentwurf sieht ein Smartphone vor, welches über vier Rechenkerne verfügt, die jeweils mit 2,4GHz getaktet sind. Das übertrumpft, bezogen auf die theoretischen Angaben, locker die meisten Netbooks. Das HTC Zeta ist allerdings mit einem 4,5 Zoll kleinen Display ausgestattet, sprich: High-Tech auf kleinstem Raum. Wie hoch die Akkulaufzeit da wohl sein mag? Darüber schweigt sich das Unternehmen natürlich aus.

Die GPU macht den Unterschied

In ähnliche Richtungen arbeiten auch andere Konzerne: Nvidias Tegra 3-Chipsatz ist ebenfalls in der Lage, vier Rechenkerne parallel anzusprechen. Erste Benchmark-Ergebnisse bescheinigen den mobilen Prozessoren des Unternehmens zwar nicht die gleiche Power wie Apples Zweikerner A5 in Kombination mit der mächtigen PowerVR SGX-543MP2-Grafikeinheit (ebenfalls mit zwei Prozessoren), doch der Trend hin zu mehr CPU und GPUs für Smartphones ist erkennbar.

Nvidias Mitbewerber Qualcomm hat gleich 12 neue Prozessormodelle in Planung, wovon einige gar mehr als vier Kerne erhalten könnten. Da verwundern ARMs Pläne kaum mehr: Ein Nachfolger des im Samsung Galaxy S II verbauten MALI-Chips soll acht Kerne spendiert bekommen und zehn Mal schneller sein als der im gegenwärtigen Samsung Flaggschiff verbaute Chip. Dieser Monsterchip soll übrigens als Grafikeinheit (GPU) dienen, dem ein entsprechender Hauptprozessor zur Seite gestellt wird - sicher auch mindestens ein Quadcore.

Bis es soweit ist, müssen erst einmal aktuelle Chipgenerationen beweisen, wozu sie in derLage sind. Und genau da stellt sich die Frage: Wofür braucht man diese Rechenleistung? Für eine Routenberechnung mittels GPS und Google Maps sicher nicht. Fürs Telefonieren schon gar nicht. Im Internet kann man auch mit einem Singlecore gut surfen. Vielleicht für Echtzeit-Video- und Fotobearbeitung? Nur ist das komfortabel auf einem Smartphone? Vermutlich eher nicht. Sinn machen vier und mehr Kerne für Spieler, die stets nach mehr gieren, nach hübscheren, detaillierteren und grösseren Spielwelten mit mehr Schadereffekten, mehr Kantenglättung und mehr dynamischen Licht- sowie Schattendarstellungen.

Das Tablet als Vorreiter

Wie kann man vor diesem Hintergrund das Problem des Stromverbrauchs in den Griff bekommen? Das Senken der Taktraten kann keine sinnvolle Lösung sein, vor allem dann nicht, wenn sie dadurch auf die Rechenleistung eines Ein- oder Zweikernchips zurückfallen. Vermutlich werden vorerst nur Tablets mit solch starken Prozessoren gebaut. Diese sind in der Regel mit grossen Akkus ausgestattet und aufgrund ihrer Gehäuseform leiten sie die erzeugte Wärme besser ab – Nicht ganz grundlos senkte Apple beim iPhone 4S die Taktrate des A5-Prozessors um 200 MHz im Gegensatz zum iPad 2. Schaut man auf die ersten Neuankündigungen, dann wird denn auch deutlich: Die Vierkern-Geräte sind Tablets. Lenovo will einen Touchscreen-Computer mit Tegra 3 bringen, genauso wie Acer mit einem neuen Iconia Tab.

Wie es weiter geht? Mit grosser Wahrscheinlichkeit steigen auch die Bildauflösungen dank der gestiegenen Leistung der Prozessoren. Full-HD auf einem 10-Zoll-Touchscreen? Das bringt zwar ein knackigeres Bild – aber wird man damit neue Kunden gewinnen können? Davon abgesehen: Auch Entwickler müssen erst einmal in der Lage sein, die CPUs und GPUs auszunutzen – sowohl aus hinsichtlich der Apps als auch bezogen auf die mobilen Betriebssysteme.

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