Was ist eine Multi-Core-CPU?

Eine CPU oder Central Processing Unit ist der Hauptprozessor eines Computers. CPUs wurden traditionell so konzipiert, dass sie ein einzelner Prozessor sind, der jeweils einen einzelnen Prozess ausführen konnte. Eine Multi-Core-CPU ändert diese Designarchitektur so, dass sie mehrere Prozessorkerne auf einer einzigen CPU enthält. Mit mehreren Prozessorkernen kann eine CPU mehrere unabhängige Aufgaben gleichzeitig ausführen.

Theoretisch sollte ein zweiter Prozessorkern in einer CPU zu einer doppelten Leistung eines einzelnen Kerns führen. In der Praxis sind die Leistungsgewinne jedoch nicht so eindeutig. Eine CPU mit zwei Kernen kann zwei verschiedene Programme gleichzeitig ausführen. Damit eine einzelne Software jedoch eine Geschwindigkeitssteigerung erzielen kann, muss sie so ausgelegt sein, dass sie mehrere Prozessorkerne nutzt. Leider ist das Entwerfen einer Logik für mehrere gleichzeitige Prozesse schwierig und in einigen Fällen unmöglich.

Viele moderne Programme nutzen immer noch nicht viele Prozessoren und verwenden nur einen Prozessorkern. Es gibt jedoch viele Beispiele für Software, die mehrere Prozessorkerne verwenden kann. Einige Software, wie Video-Encoder, können so viele Kerne nutzen, wie die CPU bieten kann. Der Leistungsschub, den Sie durch eine Multi-Core-CPU sehen werden, hängt wirklich von der Art Ihrer Arbeit und der Software ab, die Sie dafür verwenden.

Gleichzeitiges Multi-Threading

Eine andere Technologie namens Simultaneous Multi-Threading oder SMT ermöglicht die Aufteilung eines einzelnen physischen Kerns in zwei logische Prozessoren. Die von SMT bereitgestellten zusätzlichen logischen Prozessoren verdoppeln die Anzahl der Threads, die eine CPU pro CPU-Zyklus ausführen kann.

Tipp: Ein Thread ist eine Folge von Anweisungen, die von einem Scheduler verwaltet werden. Auf einer CPU mit SMT können zwei Threads so geplant werden, dass sie in einem einzigen Zyklus ausgeführt werden.

Eine CPU, die SMT unterstützt, aber nur über einen physischen Prozessorkern verfügt, gilt nicht als echter Mehrkernprozessor. Diese Unterscheidung ist jedoch meist strittig, da fast keine modernen CPUs nur einen physischen CPU-Kern haben.

Tipp: Auf Intel-CPUs wird SMT als „Hyper-Threading“ bezeichnet.

Geschichte

Die erste Multi-Core-CPU, die Power 4, wurde 2001 von IBM veröffentlicht, aber erst 2005 brachten Intel und AMD mit dem Pentium D und dem Athlon die ersten Multi-Core-CPUs auf den Markt für Consumer-PCs 64 X2 bzw.

Im Laufe des nächsten Jahrzehnts oder so wurden Zwei-, Vier- und Sechs-Kern-Prozessoren zum Mainstream. Die Anzahl der CPU-Kerne für Verbraucher stieg im Allgemeinen erst wieder an, als die „Threadripper“-CPUs von AMD 2017 auf den Markt kamen, die ursprünglich bis zu 16 Kerne und 32 Threads boten Modell im Jahr 2018 und dann ein 64-Kern-, 128-Thread-Modell im Jahr 2019.

Intel war relativ langsam, vergleichbare Desktop-Modelle anzubieten, um mit AMDs Threadripper-Plattform zu konkurrieren. Intels CPU mit der höchsten Kernzahl im Jahr 2019 bot nur 18 Kerne und 36 Threads.