IDF: 1 GHz für PDAs und Handys mit StrongArm2

Intel hat in San Jose unter dem Namen "XScale" den Nachfolger der StrongArm-Prozessoren vorgestellt. Dieses extrem skalierbare Design soll bald PDAs und Handys mit bis zu 1 GHz Takt ermöglichen - und das bei minimalem Stromverbrauch.

XScale ist noch kein konkreter neuer Prozessor. Intel möchte die XScale-CPUs, die unter Journalisten vorab auf "StrongArm2" getauft wurden, für verschiedene Anwendungen maßschneidern. Der Core von XScale ist dabei kompatibel zu ARM 5.0. Auf dieser Architektur basiert der derzeit lieferbare StrongArm, mit dem beispielsweise Compaqs Windows-CE-PDA iPaq arbeitet.

Der StrongArm läuft bisher jedoch nur mit 206 MHz und saugt dabei im iPaq den Akku in drei bis fünf Stunden leer. Trotz höherem Takt von 200 MHz bis 1 GHz sollen XScale-CPUs nur maximal 1,6 Watt verbrauchen. In Verbindung mit der dabei erreichten Rechenleistung ist XScale beeindruckend: Der derzeitige StrongArm verbrät für knapp 400 MIPS 1 Watt - XScale kann die dreifache Performance bei gleicher Leistungsaufnahme erzielen. Die weiteren Vergleiche sind dem folgenden Diagramm von Intel zu entnehmen.

Skalierbar: XScale soll ein Stromsparwunder werden.

Interessant sind auch die besonderen Sparmodi von XScale. Hier verbraucht der Prozessor bei 200 MHz und 0,7 Volt nur noch ganze 50 Milliwatt. Wenn die neuen CPUs fast gar nichts mehr zu tun haben, sind laut Intel sogar 10 Milliwatt machbar.

Nicht nur der hohe Takt von bis zu 1 GHz sorgt für die Leistung von XScale. Intel hat der Architektur je 32 KByte Cache für Daten und Instruktionen spendiert. Dazu kommt noch ein "Mini Data Cache" von 2 KByte, der beispielsweise beim Streaming von Audio und Video das gefürchtete Cache-Trashing des Daten-Cache durch sich ständig ändernde Inhalte verhindern soll.

Die Pipeline von XScale kennt sieben Stufen für Befehle sowie acht für Daten - auch hier zeigt sich, dass XScale für effektive Bearbeitung von digitalen Medien optimiert wurde. Dem trägt auch Rechnung, dass XScale mit 16-Bit-Daten SIMD-artige Multiplikationen durchführen kann.

Ein noch in Entwicklung befindlicher Chipsatz für XScale soll über eine spezielle Anbindung an den Core auch DSP-Funktionen ermöglichen. Damit könnte ein XScale-Prozessor beispielsweise in einem UMTS-Gerät einen Teil der Audio/Videoverarbeitung übernehmen. Da in diesem Fall weniger Spezial-Chips benötigt werden, reduziert das den Stromverbrauch des gesamten Geräts noch weiter.

Mit dem Speicher kommuniziert XScale über einen 64-Bit-Bus samt ECC. Damit Schreibzugriffe auf den Speicher die CPU nicht aufhalten, wurde ein Write Buffer mit acht Einträgen eingebaut. Gefertigt werden XScale-Prozessoren in 0,18 Mikron; bis Jahresende sollen die Chips ausgeliefert werden.

Mitsubishi hat sich schon für XScale entschieden; die laut Intel unterstützten Betriebssysteme Windows CE 3.0 und EPOC lassen auf neue Gigahertz-PDAs hoffen. Dass Compaq einen neuen iPaq mit XScale baut gilt als wahrscheinlich, wurde von Intel aber nicht bestätigt. Daneben sollen die neuen CPUs auch mit VXWorks und IXWorks arbeiten, was eine Eignung für den Embedded-Markt erwarten lässt. (nie)