Multicore-Technik

Zusammenfassung

Multicore-Technik (auch Multicore-Prozessor oder Mehrkernprozessor) bezeichnet einen Computerprozessor mit mehreren Prozessorkernen auf einem Chip. Die Rechenleistung wird dadurch bei geeigneten Anwendungen und Betriebssystemen vervielfacht.

Multicore-Technik

Um die Rechenleistung eines Prozessors zu erhöhen, wurde ursprünglich seine Taktfrequenz erhöht. Das hatte den unerwünschten Nebeneffekt, dass die Wärmeentwicklung enorm anstieg. Als Frequenzen um 4 GHz erreicht waren, war diese Abwärme kaum noch zu handhaben. Daher setzte sich 2006 zunächst die Dualcore-Technik durch, bei der ein Prozessor(chip) über zwei Kerne verfügte. Die so entstandene Multicore-Technik multipliziert die Leistung während der Stromverbrauch und die Wärmeentwicklung im Vergleich zu Single-Core-Prozessoren mit der gleichen Rechenleistung vergleichsweise gering bleiben. Seither kommen immer neue Entwicklungen hinzu, es gibt Triplecore (3 Kerne), Quadcore (4 Kerne), Hexacore (6 Kerne) und sogar Octocore (8 Kerne) Prozessoren. Auch die Kombination zweier Multicore-Chips wird als Multicore-CPU verkauft – dadurch sind theoretisch beliebige Kernzahlen möglich.

Die Software muss die Multicore-Technik unterstützen, damit ihre Leistungsfähigkeit ausgeschöpft werden kann. Dazu werden Aufgaben in so genannte Threads geteilt. Diese können dann von mehreren Prozessorkernen gleichzeitig abgearbeitet werden. Dadurch wird allerdings die Programmierung der Software aufwändiger. Alle führenden Prozessorhersteller auf dem Markt bieten heute Multicore-Prozessoren an, entsprechend stellen sich immer mehr Softwarehersteller darauf ein. Alle modernen Betriebssysteme sind ebenfalls für die Multicore-Technik geeignet.

Hyper-Threading als Sonderfall

Einen Sonderfall der Multicore-Technik stellen Prozessoren mit Hyper-Threading dar. Diese Technik stammt von Intel und simuliert zwei Prozessorkerne, indem einzelne Bereiche, wie etwa die Register doppelt vorhanden sind, nicht aber die Rechenkerne. Hyper-Threading bringt dann einen Geschwindigkeitsvorteil, wenn zwei Threads ablaufen, die die Recheneinheit nicht zu hundert Prozent auslasten. Lasten die Threads den Rechenkern dagegen voll aus, kann Hyper-Threading nicht mit echter Multicore-Technik konkurrieren. Einige Prozessoren von Intel kombinieren die Multicore-Technik mit Hyperthreading. Es stehen dann mehrere echte Kerne zur Verfügung, die von jeweils zwei Threads geteilt werden können.