Irgendwann wieder Single-Core?

[SaschaHa]

Moin liebe Community! *schleim*

Ich finde es ganz interessant, dass man sich vor ein paar Jahren dafür entschieden hat, die Taktfrequenz bei Single-Core-CPUs nicht weiter zu erhöhen, sondern stattdessen CPUs mit mehreren Kernen zu entwickeln.

Irgendein Forscher hat vor einigen Jahren mal gesagt, dass man bis - ich glaube - 2006 die 10 GHz-Marke erreichen wird. Nun kam es aber so, dass man stattdessen bei 3 GHz geblieben ist, dafür aber die Anzahl der Kerne vervierfacht hat. Wenn man also vom günstigsten Fall ausgeht, hat man somit bis zu 12 GHz und somit auch das Ziel erreicht. Nur ist es ja leider so, dass bei einer einzelnen Anwendung nie alle Kerne voll ausgelastet werden können, sodass ein Multi-Core CPU also auch nie ganz an die Leistung eines Single-Core CPUs mit gleicher Maximalleistung herankommen kann.

Mir persöhnlich wäre daher ein Single-Core mit 12 GHz viel lieber als ein Quad-Core mit 4 mal 3 GHz.

Intel hat zwar gesagt, dass die Ära der Single-Cores zu ende sei.
Aber irgendwann ist man auch an einem Limit der Core-Zahlen, da die Aufgaben der Programme nicht weiter geteilt und einem Kern zugeordnet werden können.

Meine Frage also: Glaub Ihr daran, dass man irgendwann die Core-Anzahl wieder verringert und stattdessen die Taktfrequenz weiter erhöht?

Was haltet ihr persöhnlich von Multi-Core-CPUs? Bzw. was fändet ihr besser?

Und was sind die Vor- und Nachteile von Single- und Multi-Core CPUs und warum hat man sich für Multi-Core CPUs entschieden?

Dieser Tread ist einfach mal zum debattieren über alles, was mit den verschiedenen CPU-Typen zu tun hat...

Viel Spaß!

 

[Relict]

Eher nicht. Wenn, dann steigert sich die Taktfrequenz der Multicores. Parallelisierung ist ähnlich geschwindigkeitssteigernd, wenn die Anwendungen darauf optimiert wurden.
Allerdings hat man seine kühnen Ansprüche an derart hohe Taktzahlen auch deshalb zurückgeschraubt, weil man eben mit dem x86 doch bislang an seine Grenzen des Machbaren gestoßen ist. Bei Risc-CPUs & co. sieht das wiederum anders aus.

Ich finde die Entwicklung mehr Leistung pro GHz dahingehend gut, weil es schon mal eine bessere Ausgangsbasis schafft, als krampfhaft nur dem Gigaherz-Wahn nachzueifern. Es ist einfach effizienter.
Die Aussagen mit den 10 GHz CPUs höre ich übrigens schon seit 10 Jahren. Bedenken sollte man dabei, dass sich heutige CPUs leistungsmäßig bereits in Bereichen bewegen, die damalige CPU wohl tatsächlich nur mit 10 GHz bewältigt hätten. Also ist es bei aktuellen CPUs sicher kein Nachteil.

 

[Drachton]

Der Singlecore ist tot ... daran wird sich auch nix mehr ändern
Egal wieviel GHz ein Singlecore hat, bei Aufgaben die gleichzeitig ausgeführt werden bekommt er seine Probleme; das liegt nicht an seinem Speed, sondern vielmehr an der gleichzeitigen Bearbeitung von Anfragen. Das kann er eben viel schlechter als eine Multicore-CPU

Jede neue Software, Games die jetzt in die Produktion gehn, und halbwegs hardwarefordernd sind, werden sicherlich auf multicore hin entwickelt. Jeder Core bekommt seinen Teil ab, den er bearbeiten muss. Idealerweise rufen alle gleichzeitig "fertig" .. und das Ergebnis wird zusammengesetzt. Der Singlecore kann die das ganze nicht unterteilen in Blöcke, er erarbeitet alles alleine und ist somit wesentlich langsamer.

Hierzu benötigen die Multicore nicht mal soviel Leistung wie ein Singlecore, weil sie ja durch das gleichzeitige arbeiten schon Zeit sparen, die der Singlecore durch mehr Leistung versucht wettzumachen. Das sieht man ja heute an den alten SC. Ich hab mit meinem 4000+ keine Chance gegen beispielsweise einen kleinen x2 3800+

@unter mir
Gute Idee ... ich könnt mir vielleicht falls wir schon bei 16Core sind vorstellen, dass es 8 starke, 6 mittlere und 2 schwache Kerne gibt. Jeder Kern übernimmt die Aufgaben unterteilt in Rechenkapazität. Das heißt, große Sachen gehn an die starken Kerne, mittlere Sachen an die mittleren Kerne, und das zusammenfügen wie du sagtest an die 2 Kleinen. So würde sich bestimmt die Effizienz erhöhen, da ich die großen Kerne nich mit kleinen Sachen nerve und nutze somit die Zeit besser

 

[Mike Lowrey]

Nun, sicher ist, dass es keinen Rückschritt zu SingleCore Prozessoren geben wird.

Wahrscheinlicher ist, dass man sich entweder überlegt wie Prozessoren (neu) aufgebaut werden müssen um Multi Core zu sein aber wie ein Single Core zu funktionieren.

Ich stelle mir es so vor:

Ich habe 2 Kerne, meine Aufgabe teile ich in 2 Aufgaben ein jedoch sind sie die ganze Zeit in kleinen Schritten von einander abhängig, wenn jetzt beide Aufgaben in den Pipelines der Kerne sind bräuchte es also einen kleinen weiteren Prozessor der in kleinen Schritten die Pipelines verbindet und die Aufgaben zusammen fügt und daraus 2 neue Aufgaben generiert.

Anders kann ich persönlich mir keine Lösung des Problems der endlichen Parrallelisierung vorstellen.


Edit:

Diesen Chip den ich beschrieben habe ist natürlich etwas überspitzt metaphorisiert, allerdings ist Intel mit seinem 80 Core Modell eben dabei am forschen wie logische Verschaltungen zwischen vielen Kernen enstehen können.

 

[Purple]

Ja, ich denke auch das Sinlge-Core Lösungen für erste, mit dem jetzigen Wissenstand, auf Eis gelegt sind. Ich hoffe nur, dass die Software-Entwicklung da hinterher kommt. Es scheint immernoch deutlich aufwendiger zu sein, eine Software auf mehrere Cores auszulegen. In einigen Jahren werden wir nicht nur 4 Cores haben, sehr warscheinlich sogar deutlich mehr. Bei 1000 Cores wird das ganze dann mal interessant wie die Rechenaufgaben verteilt werden ;-)

Gruß

 

[Anub1s]

Es ist einfach so, dass gerade die richtig CPU-lastigen Aufgaben i.d.R. gut parallelisiert werden können (ob die Software das schon macht ist eine andere Frage, aber das wird sich immer weiter verbessern). Klar, du kannst eine Office-Anwendung irgendwann nicht mehr sinnvoll auf 100 Kerne aufteilen, aber an dem Punkt ist man auch locker so weit, dass die Anwendung das dann auch einfach nicht mehr braucht. Video-Encoding und Spiele hingegen lassen sich da prima parallelisieren, und können die volle Leistung ausnutzen.

 

[tuem]

Bei MultiCore-Prozessoren lassen sich zudem sehr effektive Stromsparmechanismen anwenden, z. B. gerade nicht benötigte Kerne werden kurzzeitig "stillgelegt" usw.

Ich glaube kaum das der SingleCore noch eine nennenswerte Zukunft im PC-Sektor hat.

In anderen Anwendungsgebieten wie Handys wird er sich hingegen noch eine Weile halten.

MfG tuem

 

[Relict]

Das Problem beim SC ist, dass er immer nur eine Aufgabe bewältigen kann, der Rest läuft Ehrenrunden und muss warten bis er eben mal wieder zum Zuge kommen darf. Parallel läuft in dem Sinne da garnichts, es wird nur in Zeitscheiben ständig hin- und hergeswapped.
Abgesehen von denen mit Hyperthreading, aber das sind ja dann auch schon keine echten SC mehr, sondern bereits Vorstufe zum MC.
Besser 2 Leute teilen sich die Arbeit, als einer, der von vornherein schon schneller arbeiteten muß, um auf gleiche Leistung zu kommen.
Es wird also mit Multicore- und Taktsteigerung deutlich schneller aufwärts gehen, als es die SC je könnten.

 

[Towatai]

Wenn man also vom günstigsten Fall ausgeht, hat man somit bis zu 12 GHz und somit auch das Ziel erreicht

nein hat man eben NICHT! nur weil man z.B. vier 3GHz Cores hat entspricht dies nicht der leistung eines fiktiven 12GHz singlecores! (auch wenn dir diverse ebayhändler was anderes erzählen wollen)

 

[Mike Lowrey]

@ Towatai

Das ist faktisch auch nicht ganz korrekt, denn Multi Threaded Anwendungen skalieren zum Teil fast 100% Pro Kern was letztlich Pro Kern 100% mehr Leistung bringt.

 

[Odylases]

Ich persönlich glaube das mittelfristig die Core-Anzahl nicht bedeutend erhöht werder wird. man wird sich denk ich erst mal bei 4 Kernen einpendeln und dann wieder an der Taktschraube drehen.

Auf lange Sicht, könnte es wieder ganz anders aussehen.

 

[sebko]

@ Relict:
Dein Beispiel versteh ich net recht.

Angenommen ich hab einen Angestellten, der doppelt so schnell ist, wie zwei weitere die ich habe.

Jetzt leg ich dem einen einen Stapel Aufgaben hin, und den beiden anderen den gleichen. Ich behaupt, dass der EINE schneller ist, als die beiden anderen zusammen.
Denn in diesem Fall gibt es KEINE Synergieeffekte, sondern im Gegenteil. Die beiden müssen sich noch absprechen, wer von denen denn welche Aufgabe erledigt und zum Schluss müssen die es noch zusammenführen.

Ich glaube auch nicht, dass es wieder SC geben wird, aber allein die ach so tolle Parallelisierung kann doch da nicht als Argument angeführt werden, zumal der TE ja davon ausgeht, dass der EINE allein immer CORE mal so schnell Rechnet wie ein Multi Core.

EDIT:

Genau. Skalierung ist der Punkt. 100 % sind es im unrealisitischen günstigsten Fall. Aber MEHR auf gar keine Fall, eher immer unter 100 %.

 

[Relict]

@Towatai
Das ist richtig. Dennoch ist es eben z.Z, einfacher erstmal die Dinge in Angriff zu nehmen und auszuschöpfen, die man nach derzeitigem technischen Stand nunmal leisten kann. An der Effizienzschraube drehen. Das führt auch zu einer merklichen Leistungssteigerung schnellen Fortschritt. Die HZ-Zahlen rennen ja nicht weg. Mit einem 12 GHz Pentium 1-3 wäre hier keiner zufrieden. Da bin ich mir sicher.

@sebko
CPUs sind aber im Prinzip gleich schnell, da technisch identisch und auf dem gleichen Stand. Mehr CPUs schaffen folglich mehr als eine.
Und selbst wenn nur überwiegend eine gebraucht wird, warum soll man auf die 2. verzichten ? Auch ein SC wird nicht schneller die 12 GHz erreichen. Es ist (noch) eine technische Hürde und nicht von SC oder MC abhängig.

 

[Mike Lowrey]

@ Odylases

Dann glaubst du falsch
Intel hat mit Larrabee zum Beispiel einen GPGPU Prozessor mit 16 Kernen in Planung weiterhin einen Prototypen mit 80 Cores und mit Nehalem einen Octa Core Prozessor und ich gehe davon aus, dass auch AMD ihre Barcelona Architektur auf Octa Core ausgelegt hat.

@ sebko

Mehr als 100% ist doch auch gar nicht möglich Aber sicher 100% ist schon Glückssache aber bei Videobearbeitung fast so gegeben.

 

[sebko]

@Relict:
Na klar, da hast Du Recht. Dass die Prozessoren neue Befehlssätze verpasst bekommen und auch anders aufgewertet werden ist mir klar. Und dass die heute besser sind als früher auch. Ich will ja auch nicht zu den alten Schinken zurück und die einfach schneller machen.

Mir geht es nur darum: Die Parallelisierung kann nicht der Grund sein, warum 4 x 3 Ghz besser sind als 1 x 12 Ghz.
Multi Core gibt es dennoch, weil 1 x 12 Ghz im Moment wohl nicht möglich sind und die MultiCores einfach neue Technologien verpasst bekamen und effizienter sind.

 

[Drachton]

@sebko ...
Es ist möglich das der Quad schneller wäre, aber so jetzt nich zu sagen. Es wird einen Punkt geben wo der SC genauso schnell ist wie der MP, ... das wäre aber nur durch testen herauszufinden und natürlich abhängig von der Software, wie diese programmiert wurde.
Die Parallelisierung ist der größte Nachteil eines SC, das kann er wenn nur wenig

 

[Odylases]

@ Mike Lowrey

Das streite ich nicht ab. Darum spreche ich ja auch von mittelfristig, sprich so ca. 2 Jahre.
Denn ich glaube schon (auch da kann ich natürlich falsch liegen) das es in diesem Zeitraum zwar logischerweise Planungen, Prototypen usw. mit mehr Kernen gibt. aber bis du in den Laden gehen kannst und mit nem 8, 16 Kern CPU rauskommst der sich in nem Preissegment von 200- 300€ bewegt, dauert es eben diese 2 Jahre. alles dannach ist langfristig und da leg ich mich nicht fest. :-)

 

[sebko]

Vielleicht bin ich ja vernagelt, aber ich verstehe immernoch nicht, warum Parallelisierung ein Vorteil sein soll, gesetzt den Fall ich wäre im Takt/Core nicht begrentzt und vergleiche wirklich z. B. 4x3Ghz mit 1x12Ghz

Edit:
@ Mike Lowrey:

Wenn die Leute behaupten, Parallelisierung sei der Grund, warum MultiCores schneller sind, dann müssen es doch über 100 % sein. Also irgendwelche ominösen Synergieeffekte, von denen ich bei Rechenoperationen zumindest noch nie was gehört habe

Das gibt es z. B. bei Porsche und VW

 

[swz.alucard]

Zu Single-Cores wird es nicht zurück gehen. Es werden erstmal weiterhin immer mehr Cores verbaut, was natürlich auch en Effizienz verliert. Irgendwann wird man sich wieder was neues ausdenken müssen. Ich spekuliere da auf verschiedene Taktdomänen innerhalb einer CPU. Ein paar hochgetaktete Cores die den nicht parallisierebaren Code abarbeiten, und dann noch ein paar langsameres Cores die den Rest erledigen.

 

[Odylases]

@ sebko

Angenommen du willst am PC was decodieren, oder irgendwas anderes rechenintensives, und willst gleichzeitig was andres manchen was auch viel rechenleistung braucht, kannst du das bei nem Mehrkernen machen.
Bei nem SingleCore, macht er erst das eine, dann das andere, dh. du musst warten bis er mit der Ersten Anwendung fertig ist , bis du wieder vernünftig das zweit machen kannst.

Bsp. SingleCore und Mulit brauchen bei gleicher Leistung 1 Stunde um 2 Aufgaben zu bewältigen.

Der SingleCore für jede Aufgabe je 30 Min, der Multi macht beides gleichzeitig dh. je Anwendung 1 Stunde.

Wenn nun die erste Andwendung Decodieren ist, und die zweit ein Spiel, musst du beim Single 30 min warten bis er mit dem decodieren fertig ist.

Beim Multi, kannst spielen und er macht das decodieren nebenher auf de 2ten kern.