Hardware-News KW19: Intel zeigt 3D-Transistoren (+Video)
Teil der Exklusiv-Serie Hardware-News

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Dennis Ziesecke 29656 EXP - Freier Redakteur,R10,S10,C9,A8,J10
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10. Mai 2011 - 9:48 — vor 6 Jahren zuletzt aktualisiert
Intel legt gerade offenbar einen guten Lauf hin - Sandy Bridge ist erfolgreich, SSDs und damit auch von Intel produzierter Flashspeicher beliebt wie nie zuvor. Und mit Ivy Bridge steht in einem halben Jahr nicht nur ein Sandy-Nachfolger an sondern auch eine revolutionäre neue Fertigungstechnik für einige der vielen Millionen Transistoren dieser CPUs. Spannend wird es auch bei Apple: Gerüchte munkeln von einem Wechsel bei den CPUs für MacBook und eventuell sogar beim iMac. Und auf dem Tablet-Markt bekommt Apple noch in diesem Jahr Konkurrenz durch Amazon.


Kinext doch kein Zukunftsmodell? Amazon plant offenbar einen eigenen Tablet-PC.

Amazon entwickelt eigenes Tablet

Tablet-PCs sind trotz der Skepsis vieler Computernutzer die wohl beliebteste Hardware des vergangenen Jahres. Auch wenn Apples iPad und dessen Nachfolger iPad2 die Verkaufsstatistiken mit großem Vorsprung anführen holen die Mitbewerber langsam aber sicher auf. Neben einigen Exoten wie RIMs PlayBook oder HPs TouchPad mit WebOS dominieren allerdings Tablets auf Basis von Googles Android-Betriebssystem. Im vergangenen Jahr taten sich Android-Tablets allerdings noch etwas schwer, die verfügbaren Versionen des Betriebssystems waren oft nur gering an die Bedürfnisse eines Tablets angepasst, das iPad zeigte der Konkurrenz, wie eine vernünftige Bedienung auszusehen hatte. Android 3.0 aka Honeycomb soll es jetzt richten - Googles erstes "richtiges" Tablet-Betriebssystem sorgt zusammen mit interessanten Tablet-Ankündigungen wie dem Asus EEE Pad Transformer für frischen Wind auf dem Markt.

Daher ist es kaum verwunderlich, dass auch der Onlineversand-Gigant  Amazon ein Stück vom ertragreichen Tablet-Kuchen verlangt. Wie der Branchendienst DigiTimes berichtet, hat der Auftragsfertiger Quanta einen lukrativen Auftrag an Land gezogen: 700.000 bis 800.000 Android-Tablets pro Monat soll das taiwanesische Unternehmen in der zweiten Jahreshälfte 2011 ausliefern. Als Auftraggeber kommt mit hoher Wahrscheinlichkeit Amazon in Frage. Derart hohe Stückzahlen würde kaum ein anderer Kunde abnehmen können, zudem gibt es bereits seit geraumer Zeit Gerüchte über ein kommendes Amazon-Tablet. Amazon startete zudem bereits einen eigenen App-Store für Android-Anwendungen.

Laut DigiTimes soll das Amazon-Tablet auf ein Display von eInk setzen. eInks Pearl-Displays finden sich unter anderem in Amazons eBook-Reader Kindle. Das im Tablet verbaute Display nutzt allerdings keine elektronische Tinte, es handelt sich dabei um ein Advanced Fringe Field Switching LCD-Display mit besonders guten Betrachtungswinkeln und einer überzeugenden Farbwiedergabe. Zu den restlichen technischen Daten sowie einem Liefertermin gibt es bislang noch keine genauen Angaben. Der Preis des Tablets soll allerdings unter dem des iPad liegen.


Apple 2013: Nvidia-Prozessor statt Intel-CPU?

Macs ohne Intel-Prozessoren?

Beim Wechseln der CPU-Hersteller hat Apple ja bereits Erfahrung sammeln können. Basierten ältere Macs noch auf PowerPC-Prozessoren von IBM/Motorola schwenkte Apple erst im Jahre 2006 auf Intel-Hardware und damit x86-Kompatibiliät um. Als neuer Hersteller soll allerdings nicht Intels Lieblingskonkurrenz von AMD zum Zuge kommen - laut Informationen von SemiAccurate denkt man bei Apple über den Einsatz von ARM-Rechenkernen nach. In Punkto Energieeffizienz sind ARM-Kerne der x86-Architektur wie sie in aktuellen Intel- und AMD-Prozessoren zum Einsatz kommt durchaus überlegen. Allerdings fällt die Leistung der ARM-CPUs auch deutlich schwächer aus als bei x86-Prozessoren.

Der Plattformwechsel soll laut dem Informanten von SemiAccurate im Jahre 2013 stattfinden. In diesem Jahr soll auch Nvidias "Project Denver" auf den Markt kommen. Dabei handelt es sich um eine Kombination aus ARM-Rechenkern und Nvidia-GPU. Project Denver wäre als Apple-CPU gut vorstellbar, die Bedeutung klassischer CPUs in modernen Computern fällt eh immer weiter hinter die einer universell einsetzbaren GPU zurück. Viel CPU-Power und wenig GPU-Rechenleistung (wie bei Intels Core-CPUs und AMDs Fusion) oder anders herum wie es Project Denver verspricht - keine unwichtige Frage auch für den klassischen PC-Markt. Ob nur die Macbooks oder auch Apples Desktop-Systeme mit ARM-CPUs ausgestattet werden ist bislang noch unbekannt. Anderen Gerüchten zufolge könnte Intel aber trotz allem auch weiterhin gut mit Apple zusammenarbeiten. Nämlich als Lieferant der Tablet- und Smartphone-Prozessoren. Die A4 und A5 genannten ARM-CPUs werden aktuell von Samsung gefertigt. Aufgrund diverser patentrechtlicher Schwierigkeiten kommunizieren Samsung und Apple aktuell allerdings eher durch ihre Anwälte und auch nicht immer mit wirklich freundschaftlichen Tönen, so dass auch die CPU-Partnerschaft in Frage gestellt werden könnte. Als potentieller Ersatz für Samsung dürfte Intel einspringen, neben den bekannten x86-CPUs produziert man dort eh schon seit geraumer Zeit auch ARM-CPUs.


Tri-Gate-Transistoren versprechen viel Leistung bei geringem Energiebedarf.

Intel Ivy Bridge nutzt dreidimensionale Transistoren

Nüchtern betrachtet besteht ein moderner Prozessor eigentlich nur aus einer Unmenge an Transistoren. Diese mittlerweile winzig kleinen Schalter finden sich in atemberaubenden Mengen auf aktuellen Prozessoren, 995 Millionen der kleinen Schaltungen ergeben beispielsweise eine Sandy-Bridge-CPU. Immer weiter verkleinerte Fertigungsprozesse, aktuell sind 32 nm Strukturbreite aktuell, Ivy Bridge soll sogar mit nur 22 nm produziert werden, bieten jedoch nicht nur immer mehr Platz für noch mehr Transistoren sondern bergen auch Probleme. Sogenannte Leckströme erschweren den CPU-Architekten das Leben. Dieser unerwünschte Effekt sorgt für hohe CPU-Temperaturen und unnötigen Energiebedarf der CPU. Die ambitionierten Vorstellungen Intels in Bezug auf den Pentium 4 machten beispielsweise die durch die hohen Taktraten dieser CPUs verursachten Leckströme zunichte. Statt mit bis zu 10 Gigahertz arbeitete der P4 nur mit maximal 3,8 GHz und benötigte dabei zudem für damalige Verhältnisse sehr viel Energie.

Intels Techniker sind spätestens seit dem P4-Debakel stark bemüht die Effizienz der Transistoren weiter zu verbessern und Leckströme zu vermeiden. Einen revolutionären Schritt wird Intel jetzt durch den Einsatz von dreidimensional aufgebauten Transistoren gehen können. Diese Tri-Gate-Transistoren sind grundlegend anders aufgebaut als herkömmliche Transistoren. Der Stromfluss wird dabei auf drei Seiten des Transistorkanals kontrolliert, was eine bessere Handhabe des Transistor und eine Verbesserung des Stromflusses sowie eine drastische Reduzierung der Leckströme bewirkt. Tri-Gate-Transistoren sollen so weniger Energie benötigen sowie mit höherer Packdichte platzsparend verbaut werden können. Intel spricht von einem bis zu 50 Prozent geringeren Energiebedarf bei gleicher Leistung im Vergleich zu herkömmlichen planaren Transistoren. In Verbindung mit der neuen 22nm-Fertigungsstruktur könnte Intels Sandy-Bridge-Nachfolger Ivy Bridge damit zu einer echten Überraschung werden. Allerdings dürften die Tri-Gate-Transistoren vorerst nicht in der gesamten CPU zum Einsatz kommen, denkbar wäre der Einsatz als Cachespeicher. Dem Bereich der CPU also, der aktuell am meisten Platz benötigt und die größten Leckströme produziert. Vor allem auch bei mobilen Prozessoren dürften Tri-Gate-Transistoren für einen enormen Entwicklungssprung sorgen. Der Energieverbrauch einer Atom-CPU könnte sich halbieren, schnelle x86-CPUs wären endlich auch für den Einsatz in Tablet-Computern geeignet.

  Moderne Transistoren sind unvorstellbar klein, die wahren Dimensionen einer Fertigung in 22 Nanometern erschließen sich jedoch nur wenigen Menschen. Zum Vergleich: Der erste 1974 in den Bell Labs hergestellte Transistor war groß genug um mit der bloßen Hand zusammengebaut werden zu können. Im Vergleich dazu passen allerdings mehr als 100 Millionen 22nm Tri-Gate-Transistoren auf einen Stecknadelkopf (bei einem Kopfdurchmesser von 1,5 mm). Im Vergleich mit Intels erstem Mikroprozessor, dem 4004 im Jahre 1971, ist eine 22nm-CPU mehr als 4000-Mal so schnell und jeder einzelne Transistor benötigt 5000-Mal weniger Energie. Zudem hat sich seitdem der Preis pro Transistor um den Faktor 50.000 reduziert. Beeindruckend sind auch die Schaltzeiten: Ein 22nm-Transistor kann in einer einzelnen Sekunde über 100 Milliarden mal ein- und ausgeschaltet werden. Einen normalen Lichtschalter so oft zu bedienen würde etwa 200 Jahre in Anspruch nehmen - und das auch nur, wenn der Lichtschalter pro Minute 150 Mal bedient werden würde.



Video:

pel.Z 16 Übertalent - 4852 - 9. Mai 2011 - 23:06 #

Der letzte Absatz ist unglaublich informativ. Danke dafür! :-)

utarefson 08 Versteher - 203 - 10. Mai 2011 - 0:32 #

Ich kann mich dem nur anschliessen!
Aber für das eingebette Video hätten sie wohl doch jemanden vor die Kamera zerren sollen, der das ganze etwas "lebhafter" rüberbringt

Dennis Ziesecke Freier Redakteur - P - 29656 - 10. Mai 2011 - 7:50 #

Dafür ist Mark Bohr ein echter Intel-Veteran und verantwortlich für viele CPU-Architekturen. Also einer, der wenigstens weiß, wovon er spricht. Und der Mr. Moore (der vom Gesetz) auch noch persönlich und nicht vom Telepromter kennt ;) .

Ukewa 15 Kenner - 3689 - 10. Mai 2011 - 16:11 #

..ausser die Nadelspitze welche 1,5mm misst.. Ist eher ein Nagelkopf ;)

Dennis Ziesecke Freier Redakteur - P - 29656 - 10. Mai 2011 - 16:21 #

http://de.wikipedia.org/w/index.php?title=Datei:Needle.jpg&filetimestamp=20060524200619

anonymer Onkel (unregistriert) 10. Mai 2011 - 1:08 #

Was ist eigentlich mit den Bulldozer-CPUs? Die müssten sich doch langsam aber sicher im Anflug befinden und entsprechend für Nachrichtenstoff sorgen. Oder hat AMD den Laden aus Verzweiflung über Sandy Bridge dicht gemacht?

Dennis Ziesecke Freier Redakteur - P - 29656 - 10. Mai 2011 - 1:25 #

Erst einmal gibt es nur ein paar Mainboards. Die CPUs kommen dann im Juni oder Juli. Dann gibt es auch News dazu ;) .

anonymer Onkel (unregistriert) 10. Mai 2011 - 10:06 #

Damit rechne ich auch ganz feste. ;)
Mich wundert's nur, wie wenig Rummel um den Release, der ja mittlerweile nicht mehr in allzu ferner Zukunft liegt, von Seiten AMDs gemacht wird. Ich meine mich zu erinnern, dass die Nachrichtenfrequenz (hier wie auch auf anderen Seiten) bei Sandy Bridge vor Release wesentlich höher war. Müsste AMD nicht langsam Testmuster rumschicken oder Pressevorführungen abhalten?
Mich beschleicht der böse Verdacht, dass AMD weiß, dass sie gegen Intel derzeit kein Land sehen und den Release in aller Stille vollziehen. Fände ich sehr schade, dann müsste ich nach 10 Jahren doch wieder notgedrungen zu Intel wechseln.

Dennis Ziesecke Freier Redakteur - P - 29656 - 10. Mai 2011 - 10:17 #

Ich persönlich erwarte von Bulldozer zumindest keinen Sandy-Bridge-Killer. AMD hat bei der Architektur nicht so sehr auf ultraschnelle Knalleffekte gesetzt, ein Leistungswunder ist daher wohl auszuschließen. Viele bezahlbare Cores scheinen da eher das Motto zu sein.. Mal sehen.

Mein frisch bestelltes Notebook setzt jedenfalls auf Sandy Bridge, im Desktop habe ich einen Phenom II. Ich bin gespannt auf die Performance des mobilen Core i5..

Dennis Ziesecke Freier Redakteur - P - 29656 - 11. Mai 2011 - 16:14 #

Lustig. Der Sandy-i5 ist teils spürbar flotter als mein Desktop Phenom II X3. Cool.

Drapondur 25 Platin-Gamer - - 58661 - 10. Mai 2011 - 10:26 #

Hochinteressant.

Christoph Hofmann Redakteur - 55125 - 10. Mai 2011 - 10:35 #

Dank der Tri-Gates wird es dann (mittelfristig) also auch wieder mehr Ghz geben?

Dennis Ziesecke Freier Redakteur - P - 29656 - 10. Mai 2011 - 10:57 #

Möglich wäre es wohl. Wobei der Trend ja stark zu energiesparenden Systemen geht, 10 GHz werden es daher wohl vorerst dennoch nicht ;) .

Christoph Hofmann Redakteur - 55125 - 10. Mai 2011 - 21:20 #

Wir haben doch die letzten Jahre so viel Energie gespart, da macht es doch nichts aus jetzt mal kurzzeitig wieder nach oben zu gehen... :)

Dennis Ziesecke Freier Redakteur - P - 29656 - 10. Mai 2011 - 21:46 #

Ich bezweifle, dass es sich ein Hersteller traut, im Desktopbereich über 140 Watt zu gehen. Wird ja auch schwerer (und damit teurer) zu kühlen. Die OEMs haben eh ein großes Wort mitzureden, nur die wenigsten Leute bauen ihre Rechner selbst. Und ein OEM ist nur glücklich, wenn er die Komponentenpreise niedrig halten kann. Der Trend zu Mobilcomputern ist ja auch eindeutig - es werden heute mehr Notebooks verkauft als je zuvor, der prozentuale Anteil an den PC-Gesamtverkäufen steigt rapide. Nach Netbooks erobern Tablets den Markt mit irrsinniger Geschwindigkeit. Desktoprechner gelten als Dinosaurier, die kaum noch jemand wirklich für voll nimmt. Nicht einmal Gamer brauchen mehr zwingend die Leistung eines Desktop-Rechners. Seitdem die Systemvoraussetzungen aktueller Titel so fröhlich stagnieren reicht auch ein gut ausgestattetes Notebook um gemütlich zocken zu können. Dazu kommt, dass Intel mit Sandy Bridge ein Mobil-CPU-Design geschickt zum Desktop-Prozessor umgemodelt hat. Hat ja beim Core2Duo auch schon gut geklappt, Grüße zu Intel nach Haifa.

Nein, Stromsparen ist auch in Zukunft wichtiger als das letzte Megahertz. Auch wenn AMD mit Bulldozer sicherlich die 5 GHz anpeilen wird (in einer späteren Revision und per Turbo) und Intel die Chance dank Tri-Gate-Transistoren schon mit Ivy Bridge haben könnte. Hiobsbotschaften beim Stromverbrauch gehen seit dem P4 rasend schnell durch die Medien.

starti 11 Forenversteher - 772 - 10. Mai 2011 - 16:26 #

Auf das Amazon-Tablet bin ich mal gespannt. Aber sicherlich wird es das erstmal wieder nur in den USA zu haben sein, ähnlich Kindle.

Dennis Ziesecke Freier Redakteur - P - 29656 - 10. Mai 2011 - 16:33 #

Naja, den Kindle gibts ja mittlerweile auch hier. Aber ich befürchte, dass es sich wieder einmal nur um ein 0815-Android-Tablet handeln wird. Ohne wirkliche Besonderheiten könnte so etwas selbst für Amazon schief laufen.

Marco Büttinghausen 19 Megatalent - P - 19331 - 18. Mai 2011 - 14:49 #

Hey danke für die News, das mit den Tri-Gates war ja mal irre interessant da hier dann Transistoren nochmal dichter gepackt werden können. Langfristig gehe ich aber weiter davon aus das sich Strukurbreiten nicht im bisherigen Tempo weiter verkleinern lassen und wir in den nächsten Jahren dann eher 16 und 32-Kern CPUs sehen werden, zumindest solange bis wir dann alle nur noch Rechenzeit bei Google mieten.

Dennis Ziesecke Freier Redakteur - P - 29656 - 18. Mai 2011 - 18:29 #

Naja, die nächsten Jahre sind schon durchgeplant. Aber mittelfristig muss da eine neue Technik her, das stimmt schon.

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