ISSCC: Ein Prozessor-Reigen aus Cell, Rock, Silverthorne und Tukwila

Auf der IEEE International Solid-State Circuits Conference (ISSCC 2008), die am kommenden Sonntag in San Francisco beginnt, sprechen Entwickler der Firmen IBM (Cell), Intel (Tukwila, Silverthorne) und Sun (Rock) über ihre Neuheiten. Das Vorabprogramm der ISSCC 2008 (hier als PDF-Dokument) verrät aber bereits einige interessante Details.

Am Montagnachmittag macht Sun in Bezug auf Serverprozessoren den Anfang mit zwei Vorträgen zu einem Third-Generation 65nm 16-Core 32-Thread Plus 32-Scout-Thread CMT SPARC Processor, also offenbar dem noch in diesem Jahr erwarteten Rock. Von diesem ist bereits bekannt, dass er Transactional Memory (TM) unterstützen soll, genauer: Hybrid TM beziehungsweise Phased TM (HyTM/PhTM, PDF hier). Beim ISSCC-Vortrag geht es aber mehr um die physische Implementierung des 65-Nanometer-Prozessors, der 396 Quadratmillimeter Siliziumfläche belegen und bis zu 2,3 GHz Taktfrequenz erreichen soll.

Ein paar Stunden später folgen zwei Vorträge von Intel zur kommenden Itanium-Inkarnation Tukwila. Der in 65-nm-Technik mit 8 Metallagen gefertigte Quad-Core-Prozessor mit 2 Milliarden Transistoren und 30 MByte Cache soll die vergleichsweise riesige Fläche von 700 Quadratmillimetern belegen (21,5 mm × 32,5 mm) und als einer der ersten Intel-Prozessoren die mittlerweile Quickpath getaufte CSI-Technik nutzen. Insgesamt sollen Tukwila-Prozessoren untereinander mit Datentransferraten von bis zu 96 GByte/s kommunizieren, die maximale Datentransferrate beim Zugriff auf den Hauptspeicher soll bei 34 GByte/s liegen.

Vertreter von IBM, Sony und Toshiba sprechen darüber, wie sie den Cell von 65-nm-Fertigungstechnik auf 45-nm-Strukturen umgestellt haben; nach wie vor nutzt man dabei die Silicon-on-Insulator-(SOI-)Technik. Der Shrink soll die Chipfläche um 34 Prozent verkleinert haben, die Leistungsaufnahme soll um 40 Prozent sinken.

Auf der ISSCC geht es aber nicht nur um High-End-Prozessoren, sondern außer um viele andere Halbleiterbauelemente (ein großes Thema sind etwa auch UWB-Chips) auch um besonders sparsame Prozessoren für Handys, Smartphones und andere Mobilgeräte. Am Dienstag stellt Intel den Silverthorne für die so genannten Mobile Internet Devices (MIDs) wie das iPhone vor: Der 47-Millionen-Transistor-Prozessor passt dank 45-nm-Fertigungstechnik auf 25 Quadratmillimeter Waferfläche – damit ist er nicht einmal halb so groß wie der VIA CN; ein Penryn-Doppelkern (410 Millionen Transistoren) liegt bei 107 Quadratmillimetern.

Laut Intel soll der zur Menlow-Plattform gehörige, x86-kompatible Silverthorne mit 1 bis 2 Watt Leistungsaufnahme auskommen. Er besitzt eine 2-Issue/In-Order-Pipeline und ist mit L1-Caches von 32 KByte für Befehle und 24 KByte für Daten ausgestattet (Penryn/Merom: je 32 KByte), hinzu kommen 512 KByte L2-Cache. Die Verbindung mit dem Single-Chip-Chipsatz Poulsbo erfolgt über einen FSB533-Frontsidebus.

Während AMD und Intel der Ansicht sind, dass die Mobile-Gadget-Welt auf x86-Prozessoren wartet, bleibt das ARM-Lager nicht untätig: Texas Instruments (TI) stellt auf der ISSCC ein mit 45-nm-Strukturen gefertigtes System-on-Chip (SoC) für Smartphones der Generation 3.5G vor, das aus einem 840-MHz-ARM1176 und einem 480-MHz-DSP (TMS320C55x) besteht. Ein 65-nm-Chip, den Renesas, NTT DoCoMo, Fujitsu, Mitsubishi, Sharp und Sony gemeinsam entwickelt haben, bringt auf 86,5 Quadratmillimetern Fläche gleich drei Prozessorkerne mit 21 Power Domains unter, also Bereiche, die unabhängig voneinander in unterschiedlichen Betriebsmodi arbeiten können. Und Toshiba verspricht, dass ein neuer 8-Kern-Prozessor beim Decoding von H.264-kodiertem Video in 720p-Auflösung mit 30 Bildern pro Sekunde mit 620 Milliwatt Leistungsaufnahme auskommt; für MPEG-4 AAC braucht er angeblich bloß 9,7 Milliwatt. Forscher der Uni Linköping (Schweden) haben schließlich einen Prozessor für WiMAX und DVB-T/H entwickelt, der nur 11 Quadratmillimeter Fläche belegt und mit 70 Milliwatt auskommt.

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(ciw)