Forscher basteln an Mehr-Kern-Prozessoren für Smartphones

Bei Desktop-PCs sind Dual-Core-Prozessoren wie der Intel Core Duo oder der AMD Athlon X2 mittlerweile Standard. Ein internationales Forschungsprojekt arbeitet nun daran, die Vorteile von Multi-Core-Prozessoren auch für Smartphones nutzen zu können. "Moderne Handys und Smartphones wie das iPhone oder das Blackberry Storm mit vielen Funktionen und anspruchsvollen Benutzeroberflächen laufen an der Grenze ihrer Leistungsfähigkeit und haben einen hohen Stromverbrauch", sagt Professor Attila Bilgic von der Ruhr-Universität Bochum. "Wenn die Erwartungen an die Leistung der Geräte wie bisher weiter steigen, muss die Rechenleistung entsprechend mitwachsen."
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Prof. Bilgic koordiniert das Projekt eMuCo (Embedded Multi-Core Processing for Mobile Communication), das entsprechende Lösungen entwickeln will. Zum eMuCo gehören noch andere nationale und internationale Universitäten und Unternehmen wie die TU Dresden, die University of York (Großbritannien), Infineon und Telelogic (Schweden). Die Idee, mit der sich die Anforderungen an künftige Handys und Smartphones erfüllen lassen sollen, sind sogenannte Multi-Core-Lösungen, also mehrere Prozessor-Kerne (Cores) pro Gerät. Das ist bereits bei Computern üblich, um mehr Leistung bei geringerem Stromverbrauch zu erreichen. "Vier Prozessoren können so konstruiert sein, dass sie je nach Anwendung die maximale Performance leisten oder den geringsten Stromverbrauch haben", erklärt Prof. Bigic.

Multi-Core-Technologie bietet mehr Leistung für Multimedia

Weil der Strombedarf bei mobilen Geräten im Gegensatz zu Desktop-PCs ein entscheidendes Kriterium ist, kommt es auf die interne Lastverteilung der Anwendungen, die sogenannte Load Balance, an. Die Herausforderung besteht darin, die Anwendungen im Gerät mit ihrer gegenseitigen Abhängigkeit möglichst geschickt auf die zur Verfügung stehende Rechenleistung zu verteilen. "Für zukünftige Multimedia-Anwendungen wie hochauflösendes Video oder bessere Audioqualität wird eine Multi-Core-Technologie benötigt," sagt Prof. Bilgic.

Allerdings muss dafür auch die Software geändert werden. "Die heutige Akkuleistung ist für mehrere Prozessoren ausreichend, doch die Software ist derzeit nur auf einen Prozessor ausgelegt." Mit der aus der PC-Architektur bekannten sogenannten Virtualisierung wollen die Forscher die Ressourcen räumlich und zeitlich trennen, um den enormen Leistungsgewinn durch die Multi-Core-Technologie für verschiedenen Anwendungen nutzen zu können. Das eMuCo-Projekt hat ein Gesamtbudget von 4,6 Millionen Euro. 2,9 Millionen Euro kommen aus EU-Mitteln.

Hagen Hellwig