Die Zukunft der Prozessorarchitektur: Die Entwicklung wird rasant sein, die Auswirkungen sind noch ungewiss.
Leistungstechnisch sind RISC-V-Maschinen bisher nicht mit modernen x86- und ARM-Architekturen vergleichbar. Ein moderner CPU Vergleich zeigt, dass sie aktuell noch nicht mit den leistungsstärksten Systemen mithalten können, und wir können davon ausgehen, dass sie noch viele Jahre lang keine wesentliche Konkurrenz darstellen werden. Wer sich fragt „Was ist CPU?“ oder „Was ist ein Prozessor?“, findet die Antwort grundsätzlich in der zentralen Recheneinheit eines Computers, die Befehle verarbeitet und einen Großteil der Systemleistung bestimmt. Derzeit sind die günstigsten Prozessoren von Intel und AMD geradezu fantastisch leistungsstark und Systeme mit ihnen sind zu einem vernünftigen Preis erhältlich, während die fortschrittlichen Apple Silicon-Prozessoren für MacBooks eine konkurrenzlose Leistung bei geringem Stromverbrauch und langer Akkulaufzeit bieten.
Der chinesische Weg zur technologischen Unabhängigkeit
China liefert jedoch nicht nur Maschinen für den entwickelten Westen, sondern auch für sich selbst und für die Entwicklungsländer, für die westliche Spitzenhardware relativ teuer ist. Gerade bei einem Prozessor Vergleich spielen daher neben der reinen Leistung auch Preis, Verfügbarkeit und technologische Unabhängigkeit eine wichtige Rolle.
Die derzeitigen angespannten Beziehungen zwischen China und den Vereinigten Staaten spielen auch Chinas Bemühungen um eine schnelle Entwicklung von RISC-V stark in die Karten. Diese Plattform kann nämlich durch ein Embargo nicht verboten werden – und alles, was der Westen tun kann, ist, den chinesischen Entwicklern nicht zu helfen. Dies zeigt sich vor allem im Bereich der Softwareentwicklung, die sehr anspruchsvoll ist – insbesondere dann, wenn Sie neben der Hardware auch Entwicklungsprogramme wie Übersetzer (Compiler), Betriebssysteme, Treiber und andere Softwareteile entwickeln müssen, die nicht einfach sind und bei denen Fehler leicht zu Abstürzen des gesamten Systems führen. Hardware herzustellen und westliche Software dafür zu übernehmen, ist relativ einfach; eine ähnliche Software unabhängig zu entwickeln, ist wirklich schwer.
Herausforderungen der Hardware- und Softwareentwicklung
RISC-V ist in dem Sinne eine zukunftsweisende Architektur, dass sie modern entworfen wurde, ohne die historische Altlast, die vor allem Prozessoren mit x86-Architektur verkompliziert, und sie bietet großen Raum für Verbesserungen und Optimierungen. Da es sich um eine Open Architecture handelt, können wir eine ganze Reihe experimentell gestalteter Prozessoren erwarten, von denen einige revolutionäre Innovationen bringen werden – und andere katastrophal scheitern werden. Für zukünftige CPU-Generationen eröffnet dies neue Möglichkeiten bei Leistung, Energieeffizienz und Spezialisierung.
Die Zukunft der Prozessorarchitekturen
Die Grundphilosophie von RISC-V geht davon aus, dass die meisten Prozessorarchitekturen bereits durch die Zeit erprobt sind. Heute können wir Hardwarearchitekturen recht zuverlässig und mit vorhersehbaren Ergebnissen entwerfen – und wir sind auch bei Software wie Compilern, die höhere Programmiersprachen übersetzen und den resultierenden Maschinencode optimieren, wesentlich weiter. Ein moderner Prozessor ist dabei das Ergebnis des Zusammenspiels von Architektur, Fertigungstechnologie, Software und Optimierung. Es ist daher wahrscheinlich, dass RISC-V eine solide Grundlage für ganze Generationen zukünftiger Prozessoren bieten wird, die sich auf dieser Basis ebenso zuverlässig entwickeln werden, wie sich bis heute Prozessoren mit x86- und ARM-Architekturen entwickeln. Das große Interesse an RISC-V kann somit eine dritte große und weit verbreitete Prozessorfamilie schaffen, die zu mehr Wettbewerb und einer schnelleren Entwicklung neuer Prozessorarchitekturen führen wird.
Michal Rybka
Michal Rybka ist Publizist und Enthusiast mit 20 Jahren Erfahrung in den Bereichen IT und Gaming. Er ist Kurator des AlzaMuseums und des YouTube-Kanals AlzaTech. Er hat mehrere Fantasy- und Science-Fiction-Kurzgeschichten verfasst, die in Buchform erschienen sind, und berichtet regelmäßig freitags für das Online-Magazin PCTuning.