Prozessor-Entwicklung der Zukunft

New member
In der letzten Zeit habe ich mich etwas näher mit RISC-Architekturen befasst und mir dazu einige Gedanken gemacht, wobei ich festgestellt habe, dass es keine Quellen gibt, die diese Gedanken bestätigen, aber auch nicht verneinen.

Dieser Thread soll eher eine Spielwiese für diese und andere (Eure) Gedanken sein .... und vielleicht findet sich auch ein Experte, der die eine oder andere Aussage aus erster Quelle bestätigen kann !?



Vorgeschichte:

Der Ausgangspunkt ist die chaotische Welt der CISC-Prozessoren, die in den 70ern nahezu immer unkontrollierbarer wurde. Von anfang an gab es zwar Unterschiede zwischen den CPUs der diversen CPU-Hersteller (und somit eine Inkompatibilität), doch mit der Zeit wurden die Unterschiede - der Prozessoren und Computer - desselben Herstellers so groß, dass sogar aufeinander folgende Prozessor-Modelle derselben Prozessor-Familie völlig inkompatibel waren.


Dann kam die Zeit der RISC-Architekturen. Diese wurden sich quasi seit Beginn ihrer Entwicklung (genauer: seit der Unterscheidung zw. CISC und RISC) immer ähnlicher, sodass es bereits zwischen 1986 und 1993 quasi kaum Unterschiede mehr gab, z.B: bei folgenden Kenndaten:
  • Befehlslänge, Data-Alignment, Adressraum, Schutzmechanismen, Seiten-Größen, Floating-Point Format, ....
Man kann also feststellen, dass die RISC-Architekturen seit dieser Zeit sehr viele Gemeinsamkeiten haben. Diese Ähnlichkeiten gehen einerseits auf unterschiedliche empirische Studien diverser Hardware- und Software-Untersuchungen zurück, andererseits werfen die Hersteller selbst ihren Blick auf die Konkurrenz und die Bedürfnisse des Marktes unter dem Leitwort: möglichst viel Performance zum kleinen Preis.


Aus der o.g. Entwicklung und den sehr ähnlichen Architekturen lässt sich z.B. die gewagte Behauptung folgern, dass es in Zukunft (wann auch immer diese sein mag) tatsächlich einen einzigen - den ultimativen - Universal-Prozessor geben könnte (für einige Einsatzgebiete).
Es ist klar, dass es diesen nie geben wird, aber vielleicht wird es möglich sein, dass in 20-30 Jahren nur eine Hand voll Hersteller existieren, deren Prozessoren eine derartige Ähnlichkeit aufweisen, dass es kaum noch Unterschiede in deren Programmierung geben wird:
  • man stelle sich nur vor, dass die Assembler-Sprachen samt Notation und Menmonics und der Befehlssatz selbst derart gleich sind, dass man für die Übesrsetzung eines Programms auf einen anderen Prozessor denselben Assembler benutzten kann
  • oder irgendwann einmal verschwinden die noch heute wenigen existierenden Unterschiede der Flaoting-Point Darstellung; analog dazu kann man die Entwicklung der Ganzzahlen-Darstellung der diversen Prozessoren vergleichen: von anfangs diversen Darstellungsformen hat sich heute im Workstation-und PC-Bereich die 2-Komplement-Darstellung durchgesetz
  • ähnlich könnte es mit der Register-Anzahl sein, die Aufhebung zwischen Big-Endian und Little-Endian, und und und .....
Betrachte ich die vielen unterschiedlichen Quellen zur Entwicklung CISC -> RISC -> "einheitliche RISC-ARchitektur", dann habe ich immer weniger Zweifel an einer solchen Entwicklung .... es könnte nur eine Frage der Zeit sein !?


Natürlich steht fest, dass (solange es diverse Prozessor-Hersteller gib), es keine 100% einheitlichen Prozessoren geben wird. Das unterstreichen alleine wie wirtschaftklichen Interessen der Hersteller.
Andererseits braucht man sich nur die zig CPU-Hersteller der 60er und 70er Jahre anzuschauen und andererseits wieviele es "nur" heute gibt (-> Fusion, Übernahmen, Bankrott, ...). Viele der damals namhaften Hersteller und Pioniere hat meine Generation nicht einmal gehört - ich selbst auch nicht - hätte ich entsprechende Quellen nicht gelesen ;)

Selbst zwischen 1990 und 2000 sind viele namhafte Hersteller untergegangen, von denen man es nicht gedacht hätte - alleine aufgrund der technilogischen Entwicklungen und wegweisenden Ideen, wie Compaq, DEC, ....


Der stärkste überlebt und auf Dauer (wie lang auch immer diese sein wird)
wird tatsächlich einer oder weniger Hersteller überleben - denn nicht unbedingt technologische ÜBerlegenheit im Prozessor-Bereich zählt, sondern da Geld, Marketing, Kompatibilitäts-Erhaltung, ..... Dafür gibt es diverse bekannte Beispiele !


Aber nicht nur wirtschaftliche Gründe existieren, sondern auch technische !
So finden nicht nur auf der o.g. architektonischen abstrakten Ebene "Verschmelzungen" statt, sondern bereits auf der Hardware- und Elektronik-Ebene. So werden bereits sie vielen Jahen keine Schaltungen mehr gebaut, sondern es wird über die vielen verschiedenen Stufen der Hardware-Entwicklung auf vorgefertigte Module gesetzt. Auch hier könnte sich die Geschichte des Untergangs vieler Prozessor-Hersteller wiederholen - auch wenn es hier doch etwas länger dauern wird !!!


Alles in allem scheint man doch dem Traum des einen ultimativen Prozessors doch in irgendeiner Weise näher zu sein, als man es sich vorstellen kann. Bestimmt wird es "den einen" nicht geben, vielleicht aber "den einen" aber "eine Hand voll wenige" in einer bestimmten Prozessorklasse, vielleicht auch nicht "den einen" aberr "eine Hand voll wenige" in einem bestimmten Einsatzbereich, vielleicht aber auch nicht "den einen" aber "eine Hand voll wenige" in einem bestimmten Aufgabenbereich ......
Jedenfalls steht fest, dass die unterschiedlichen CPUs bzw. Technologie auf Hardware-Ebene und den Funktionseinheiten und Architektonischen Merkmalen der RISC-Architekturen schrittweise auf einander zugehen.

Was dabei rauskommt wird sich zeigen .....
 
Auch wenn ich nicht alles verstehe :)
Ist es nicht eigentlich so, das zumindest im PC Bereich Intel und AMD ziemlich allein dastehen? Wenn ich lese, dass intel jetzt auch den Speichercontroller wieder integriert.... wo sind da denn noch die fundamentalen Unterschiede ausser die Befehlssätze?
wenn an auch schaut, wie intel mit dem Atom in der Kleinprozzessorenriege aufräumt... ich denke vieles was du schreibst ist schon auf dem Weg!
Interessanter finde ich in dem Zusammenhang die Strategie von NVIDIA, dem Prozzesor möglichst viele Funktionen abzuluchsen, die eine GPU mit ihrer hohen Speicherbandbreite besser kann (Encoding, Physikberechnung)
Da gehts meiner Meinung nach hin (langfristig) wir werden in 5 Jahren nicht 8 oder 16 Prozessorkerne haben, sondern evtl nen 4 Kern hauptprozessor und evtl statt der sich ja schon verabschiedenden Southbridge, mehrere Spezialprozessoren für verschiedene Anwendungen, eine GPU die mehr Funktionen als bisher übernimmt. Ist doch Tragisch, das im nicht Spielbetrieb soviel rechenleistung brach liegt.
ich denke "Green IT" ist im kommen. Wenn ich an Schul PCs etc. und UNIs und undund ist doch klar, dass dieser Ganze Windows Vista müll etc nicht gebraucht wird von 60% der Anwender. Es wird den "EE PC" geben, der braucht 50 Watt und kann multimedia, internet und Office. und dann wirds die SPielepcs geben, und die für rechenintensive Anwendung. Diese Anforderungen beginnen die Prozzessorenhersteller gerade erst umzusetzen! Schon heut haben doch die meisten nen office PC und nen 2.ten Spiele PC... nur das der Office Pc total überzüchtet ist, weil die Betriebssysteme (microsoft verschläfts mal wieder) nich diversifiziert genug sind.
So, meine Ideen .-)
 
Klar im PC-Bereich dominieren Intel und AMD mittlerweile. Früher gab es jedoch noch andere, wie Cyrix, Motorola und letztlich auch den PowerPC, welcher ja vor einiger Zeit in den Apple-Dingern ersetzt wurde durch Intel.
-> Also auch hier wieder ein Beispiel für den Wegfall einer großartigen Architektur (PowerPC).

Und man muß dedenken, dass der PC-Bereich nicht nur aus Spielen und für Spieler besteht -> daher Motorola, PowerPC, ...


Andererseits herrscht ja gerade im PC-Bereich zw. Intel und AMD hochkarätiger Krieg, nicht zuletzt eben deswegen, weil es letztendlich die letzten Vertreter im klassischen PC-Bereich sind - und mittlerweile nicht nur dort !!! Hier gehts ja bereits jetzt um die Wurst !!!


Aber zurück zum Thema und den anderen CPUs - es gibt nicht nur den PC-Bereich. Prozessoren, die ich im ersten Beitrag meinte sind z.B. folgende: Alpha AXP, MIPS I, PC-RISC, PowerPC, Sparc, etc und deren Nachfolger.
Intel und AMD kann man mit ihnen nur bedingt vergleichen.

Man muß auch bedenken, dass jene Prozessoren bzw. deren Nachfolger um 1995 rum bereits reine 64-Bitter waren, mit allem drum und dran. Das hat Intel / AMD erst mit 10 jähriger Verspätung geschafft und auch sonst hing Intel/AMD seit jeher hinterher.


Andererseits ist Intels/AMD Entwicklung mit Multi-Core etc eine Neuerung ohne Konkurrenz im PC-Bereich. Das heißt aber nicht, dass deren Konzepte - trotz des Markterfolgs - das gelbe vom Ei sind. Eher im Gegenteil, denn Intel/AMD schleppen bereits seit 10-20 Jahren schlecht realisierte Konzepte mit sich herum
-> Hier macht sich wohl die Geld-Investition bezahlt, die Intel/AMD in die Prozessoren stecken ständig stekckt oder auch stecken muß - weil sie eben Altlasten mitschleppen.



Und deswegen sprach ich auch eigentlich von den RISC-Prozessoren, welche tatsächlich sehr viele Ähnlichkeiten aufweisen. Knuths MMIX z.B. nimmt das beste aus vielen Architekturen in sich auf und überschneidet sich somit mit vielen anderen Architekturen, wie vielleicht kein anderer !?
-> das mal ganz grob formuliert
 
klingt spannend, hast du dazu nen paar links, ich meiner so zu den grundlegenden Unterschieden Gemeinsamkeiten der RISC CPUs zu anderen etc. ? was zum Bilden? WIki ist nicht sehr ergiebig. Danke!
Was ich so gesehn hab klingt sehr interessant, habe ich es richtig verstanden, das sich Risc vor allem durch besseres Interrupt Verhalten auszeichnet und gewissermaßen elegantere Struktur? Wo würdest du Anwednungen für RISC Prozzis sehen?
 
Auch wenn ich nicht alles verstehe :)
Ist es nicht eigentlich so, das zumindest im PC Bereich Intel und AMD ziemlich allein dastehen? Wenn ich lese, dass intel jetzt auch den Speichercontroller wieder integriert.... wo sind da denn noch die fundamentalen Unterschiede ausser die Befehlssätze?
wenn an auch schaut, wie intel mit dem Atom in der Kleinprozzessorenriege aufräumt... ich denke vieles was du schreibst ist schon auf dem Weg!
Interessanter finde ich in dem Zusammenhang die Strategie von NVIDIA, dem Prozzesor möglichst viele Funktionen abzuluchsen, die eine GPU mit ihrer hohen Speicherbandbreite besser kann (Encoding, Physikberechnung)
Da gehts meiner Meinung nach hin (langfristig) wir werden in 5 Jahren nicht 8 oder 16 Prozessorkerne haben, sondern evtl nen 4 Kern hauptprozessor und evtl statt der sich ja schon verabschiedenden Southbridge, mehrere Spezialprozessoren für verschiedene Anwendungen, eine GPU die mehr Funktionen als bisher übernimmt. Ist doch Tragisch, das im nicht Spielbetrieb soviel rechenleistung brach liegt.
ich denke "Green IT" ist im kommen. Wenn ich an Schul PCs etc. und UNIs und undund ist doch klar, dass dieser Ganze Windows Vista müll etc nicht gebraucht wird von 60% der Anwender. Es wird den "EE PC" geben, der braucht 50 Watt und kann multimedia, internet und Office. und dann wirds die SPielepcs geben, und die für rechenintensive Anwendung. Diese Anforderungen beginnen die Prozzessorenhersteller gerade erst umzusetzen! Schon heut haben doch die meisten nen office PC und nen 2.ten Spiele PC... nur das der Office Pc total überzüchtet ist, weil die Betriebssysteme (microsoft verschläfts mal wieder) nich diversifiziert genug sind.
So, meine Ideen .-)


Im idle braucht doch ein Gamer PC auch ned viel mehr als ein office pc?
Im idle evtl 130 watt wenns hoch geht... ?
 
Danke, Heimdall.
Ich glaube 130 Watt im Idle sind immer noch zuviel für einen PC der irgendwo im Callcenter steht. Ih denke es gibt wirklich einen Markt für stromsparende single core Prozessoren von 800 - 1200 MHZ, wie Intel sie ja auch plant. Aber das ist ja hier gar nicht das Thema. Es ist eigentlich schade, das die Power PC Cpus von Apple abgesägt worden sind, mir war gar nicht klar, was für ein Einschnitt das technisch bedeutet hat.

*Ein Buch :eek: :wtf: *
Sind das die Kuben, die manche Leute in Schränken aufberwahren?
:mad:

:)
 

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