Warum gibt es ARM mit 4 Kernen?

[badpitt]

Hallo,

ich bin ein Raspberry-Neueinsteiger und hab mir gerade mal den Wikipedia-Artikel zur ARM-Architektur durchgelesen, die ja im Raspberry PI und ganz vielen Handys verbaut ist.

Zu meiner Überraschung steht da, dass die ARM-CPU ein RISC-Prozessor sei. Die sind ja dafür bekannt, parallel zu arbeiten. Es sollte also viele Bits statt vielen Megaherz geben.

Da ergeben sich bei mir Fragen:

Warum ist das bei Handy- und Raspberry-CPUs anders? Die sind ja mit ihren 700-1600 Mhz sehr schnell, haben aber (genau wie PCs) immer nur 32 Bit. Ganz neu sind wohl 64.

Warum kommt der neueste Raspberry mit vier Kernen und einem GHz? Wenn der ARM-Chip ohnehin Risc ist, braucht für eine Weiterentwicklung doch bloß die Registerbreite erweitert zu werden. Wozu also vier Kerne? Bei Heim-PCs ist das ja anders. Die sind primär seriell designed und vier Kerne sind einfacher zu realisieren, als eine Erweiterung des Registers bei gleich bleibender Geschwindigkeit.

 

[Kanibal]

Kann es sein, dass du RISC und SIMD verwechselst? RISC bedeutet, dass die CPU nur wenige Befehle direkt implementiert, um das Design einfach zu halten und hohe Taktraten zu ermöglichen. Außerdem können können Befehle in der Pipeline teilweise parallelisiert werden, da ein Befehl eher nur wenige Logische Gruppen des Prozessors nutzt.

 

[Substanzlos]

Ich frage mich, wie du darauf kommst, dass PCs immer nur 32 Bit fähig sind? AMD64 gibt es jetzt seit 10 Jahren (oder länger, bin gerade zu faul nachzusehen). Warum man höhere Taktraten will ist klar, die Befehle sollen schnell abgearbeitet werden, du kannst nicht alles beliebig parallelisieren.

 

[badpitt]

Ich frage mich, wie du darauf kommst, dass PCs immer nur 32 Bit fähig sind?

Ich frage mich wie du darauf kommst, dass ich das behauptet hätte. Die ARM-Prozessoren sind in aller Regel 32 Bit.

Kann es sein, dass du RISC und SIMD verwechselst

Ja, kann sein. Von SIMD hab ich noch nie gehört. Bestimmt bin ich falsch informiert und was ich bislang für RISC gehalten habe ist in Wirklichkeit dieses SIMD.

Ich meine die Sorte CPUs, die auch auf Grafikkarten sitzt, weil 3D-Grafik parallel besser verarbeitet werden kann als seriell. Die ganzen Hacker lassen doch immer die Passwort-Crack-Programme über die Grafikkarten laufen, weil die Passwörter dann parallel und viel schneller durchprobiert werden können. Die können dann sounsoviele Passwörter gleichzeitig pro Sekunde, wo das nacheinander (per PC-Prozessor) normal nicht so schnell geht. Im neuen Amiga One X1000 / X5000 ist auch so ein Zusatz-Prozessor, der nur als Co-Prozessor dient, um parallele Aufgaben abarbeiten zu können. Ich finde leider die Daten gerade nicht. Ich meine mich zu erinnern, dass der 256 Bit hatte. Das ist zwar ein Exotengerät, interessant ist aber der Ansatz: Je nach verwendeter Software kann sich dieser Co-Prozessor zweckbestimmt wandeln: Mal ist es ein Hardware-Mpge-Encoder, mal ein zusätzlicher 3D-Chip, eben je nach Anwendung, weil der mit seinen lahmen 500 Mhz so krass lange Zahlen durchziehen kann. Schade, dass das Gerät wahrscheinlich nie breit vermarktet wird...

 

[Madman1209]

Hi,

das liegt aber neben der Architektur schlicht daran, dass eine Grafikkarte extrem viele (kleine, dumme) Kerne besitzt. Das hat eigentlich weder etwas mit ARM, RISC noch mit der BIT-Zahl zu tun.

Du wirfst hier alles mögliche durcheinander. Lies dir doch bitte einfach erst einmal z.B. die Wikipedia Artikel zu den Themen durch. Das sollte schon einmal einiges erklären.

VG,
Mad

 

[badpitt]

Du kannst die auch lesen. Dafür verlinke ich die ja. Ich müsste mich doch sehr täuschen, wenn der Hauptunterschied zwischen Risc und Cisc nicht die parallele/serielle Verarbeitung wäre.

 

[foolproof]

Ich müsste mich doch sehr täuschen, wenn der Hauptunterschied zwischen Risc und Cisc nicht die parallele/serielle Verarbeitung wäre.

Du täuscht dich sehr. Mach hier nicht einen auf Hochnäsig, bei so viel Unwissen, wie du offensichtlich hast, kannst du dir das nicht leisten.
Das mit der Parallelen Verarbeitung ist so eine Sache. (Die Software muss dafür ausgelegt sein) Ganz klar kann man aber sagen, dass RISC und CISC NICHTS, aber auch GAR NICHTS mit paralleler oder serieller Bearbeitung zu tun hat.
Ich weiß nicht, ob du deine Quelle gelesen hast oder nicht (ich nicht, ist mir auch egal was dort steht), das oben gesagte ist Fakt. Insgesamt mischt du sehr viel verschiedenes der CPU-Technik, weshalb es wenig Sinn macht, mit dir bei deinem Momentanen Wissenstand überhaupt zu Diskutieren.

 

[han123]

Einfach gesagt, ist der Unterschied bei CISC (Skylake oder Bulldozer z.B und RISC (ARM) der in der Menge der Befehle. Die CISC-CPUs haben viele, meist komplexe Befehle und sind darauf ausgelegt, Anweisungen meist in einem Takt zu erledigen, während RISC-CPUs nur wenige (relativ zu CISC gesehen) einfache Befehle haben und ANweisungen, die sie von Programmen bekommen, zerlegen und dann in mehreren Arbeitsschritten erledigen. Die Dinger können das sehr schnell erledigen und unter Umständen läuft das dann schneller als auf einem vergleichbar komplexen CISC-Prozessor.

Beide Prozessorarten können aber gleichviele Kerne haben und dann auch gleichviele Threads abarbeiten. Es ist zwar möglich, dass ein RISC-Prozessor mehr Kerne haben kann, die durch die Verschlankung der Befehle auch kleiner sind, sprich weniger Abwärme und Energieverbrauch.
Zumindest in der Theorie. In der Praxis kann man durch gutes Design natürlich auch einen CISC so designen, dass er sehr effizient arbeiten kann.

 

[badpitt]

"CPU & Grafikprozessor im Vergleich

Der Unterschied zwischen CPU und Grafikprozessor lässt sich am besten anhand der Art und Weise darlegen, wie Aufgaben jeweils verarbeitet werden. Eine CPU besteht aus einigen wenigen Recheneinheiten, die für die serielle Verarbeitung aufeinanderfolgender Daten optimiert sind. In einem Grafikprozessor hingegen steckt eine massiv-parallele Architektur mit Tausenden kleinerer, effizienterer Recheneinheiten, die dafür entwickelt wurden, mehrere Aufgaben gleichzeitig zu übernehmen."

Quelle: nvidia

 

[nex86]

damit man andere prozesse nebenbei auf anderen Kernen nebenher laufen lassen kann? blöde frage eigentlich.

Was mich eher stört ist dass es Octacore ARM prozessoren gibt die jeweils 4x 32bit arm v7 und 4x 64bit arm v8 cores haben.
Macht die sache noch komplizierter da es 2 fast unterschiedliche Architekturen in einem Prozessor gibt..

 

[puri]

Bei den Handy-CPUs ist das ganz einfach: vier kleine, sparsame für die Brot-und Butter-Tätigkeiten, wo nicht viel Leistung gebraucht wird - 4 schnelle, aber stromhungrigere CPUs für die anspruchsvollen Sachen. Sind eigentlich 4+4 CPUs, aber Oktacore ist halt Werbewirksamer ;-)

Und ganz einfach: Reduced Instruction Set (RISC) und Complex Instruction Set (Cisc) - einfach zu merken.

 

[badpitt]

AW: Warum gibt es ARM mit 4 Kernen?
damit man andere prozesse nebenbei auf anderen Kernen nebenher laufen lassen kann? blöde frage eigentlich.

Nee, eben nicht. Das ist ja bei einem Prozessor, der ohnehin tausende "Kerne" in Form von Recheneinheiten hat, ja eben Unsinn. Da läuft ja eben alles schon extrem parallel. Die Kerne wurden bei den normalen PC-CPUs eingebaut, weil die seriell arbeiten, als Kompromiss sozusagen.
Vier oder acht serielle Kerne nebeneinander ist leicht parallel. Einen komplett parallel arbeitender Prozessor in vier Kerne zu spalten ist...überflüssig.

 

[foolproof]

Ein ARM-Kern arbeitet nicht Parallel! Herrgott, glaub es uns halt endlich!

Warum erzählen wir dir hier was, und du behauptest ohne irgendwelche Quellen einfach das Gegenteil?!
Der Größte Witz ist dann noch die Quelle "nvidia" zu nennen, weil die bauen fast nur GPUs, die durch eben sehr viele spezialisierte Recheneinheiten ("Kerne") auch sehr viele Berechnungen Parallel abarbeiten können. Deswegen sind es trotzdem immernoch mehrere Kerne, die nebeneinander arbeiten und nicht ein Kern, der parallel arbeitet!

 

[badpitt]

Ein ARM-Kern arbeitet nicht Parallel! Herrgott, glaub es uns halt endlich!

Wurde das behauptet? Wann und von wem?

Der Größte Witz ist dann noch die Quelle "nvidia" zu nennen, weil die bauen fast nur GPUs, die durch eben sehr viele spezialisierte Recheneinheiten

Nene, die bauen da vor allem Risc-Chips auf die Karten, deshalb sind die für Grafik so schnell. Anders würde das keinen Sinn ergeben.

Eigentlich will ich nur was wissen. Du kennst halt einfach die Antwort nicht, gibst aber trotzdem Deinen Senf dazu...das ist voll nervig.

 

[M.Ing]

4Kern-ARMs gibts aus dem selben Grund wie 4Kern-x86er. Wenn du den Leuten das hier nicht glaubst, dann halt nicht. Aber hör bitte auf, dass du sämtliche (richtige) Antworten, die du bekommst, mit "nein, das ist falsch, weil nvidia sagt das" o.Ä. kommentierst, du verschwendest nur die Zeit von anderen Leuten, wenn du ihnen eh nicht zuhörst.

 

[badpitt]

Ja, ich glaube Du hast einfach Recht.