Prozessoren: Das sind Apples ARM und Intels Core

Noch immer werden Intels Chips als x86-Prozessoren bezeichnet. Der Konzern entwickelte mit anderen Unternehmen die 1978 eingeführte Architektur mit den entsprechenden Befehlssätzen. Neben Intel  produzieren auch Hersteller wie IBM, Texas Instruments und AMD x86-kompatible Chips.

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Die ersten x86-Prozessoren wurden mit dem sogenannten Cisc-Befehlssatz (Complex Instruction Set Computer/Computer mit komplexem Befehlssatz) versehen, der viele komplexe Einzelbefehle verarbeiten kann, wie beispielsweise die Berechnung von Quadratwurzeln, die im Chip fest verdrahtet ist.

Später wurde der sogenannte Risc-Befehlssatz (Reduced Instruction Set Computer/Computer mit reduziertem Befehlssatz) entwickelt, der weitgehend auf komplexe Befehle verzichtet, dafür aber schneller arbeitet. Risc-Prozessoren können etwa nur addieren und subtrahieren, komplexere Befehle müssen programmiert werden. Da weniger Befehle genutzt werden, wird das Design einfacher und der Prozessor billiger herzustellen.

Seit Intels Pentium Pro werden die komplexen Einzelbefehle in Risc-Befehle übersetzt. Inzwischen wurde der x86-Befehlssatz um den x64-Befehlssatz erweitert, der auch Speicherbereiche jenseits von vier Gigabyte ansprechen kann. Microsoft bietet sein Windows-Betriebssystem seit Windows XP in x86- und x64-Versionen an.

Die Risc Prozessoren wurden gleichzeitig immer komplexer und näherten sich der Cisc-Architektur an. Dennoch gibt es nach wie vor Hersteller die auf den Risc-Befehlssatz aufbauen, darunter auch die Chipdesigns des britischen Entwicklers ARM.

Core-i-Serie

Intels Core-i-Serie basiert auf der x86-Architektur. Es ist die aktuellste Prozessorserie des weltgrößten Chipherstellers. Die Core-i-Serie kommt in unterschiedlichen Varianten sowohl in Desktop- also auch in Notebookcomputern zum Einsatz. Die Prozessoren sind mit zwei, vier oder sechs Kernen ausgestattet. Sie haben in der neusten Generation, genannt Ivy-Bridge, bereits einen Grafikprozessor eingebaut und sind in Kombination mit dem gleichnamigen Chipsatz für den Einsatz in Desktop- und Notebookcomputern optimiert. Sie sind die derzeit im Vergleich zu ihren Vorgängern stromsparendsten Chips des Herstellers und werden in 22 Nanometer-Fertigungstechnik hergestellt.

Atom-Prozessoren

Auch Intels Atomprozessoren verwenden einen um x64-Architektur erweiterten x86-Befehlssatz. Mit dem Atom wollte Intel 2008 der wachsenden Bedeutung von stromsparenden und günstigen Computern gerecht werden. Die ersten Chips fanden ihre Anwendung in den sogenannten Netbooks, günstigen aber leistungsschwachen mobilen Rechnern. Inzwischen kommen Atom-Prozessoren auch in Smartphones, beispielsweise von Motorola  oder ZTE  vor. Auch in Tablet-PC fristen Intel-Chips ein Nischendasein.

Ein Paukenschlag für die Chipindustrie war die Ankündigung von Microsoft , sein neues Betriebssystem Windows 8 auch für ARM-betriebene Geräte zu entwickeln. Bisher hat Microsoft sein Windows für die von Intel dominierte x86-Architektur optimiert.

Der britische Chipdesigner ARM  setzte früh auf die Risc-Architektur und wurde mit seinem stromsparenden Design führend in der Smartphone- und Tabletbranche. ARM stellt selbst keine Prozessoren her, sondern lizenziert seine Baupläne an andere Hersteller, beispielsweise Apple  und Samsung - aber auch Intel nutzte zeitweilig ARM-Design. Prozessoren auf ARM-Basis sind deutlich stromsparender als bisherige Chips von Intel und haben deswegen auch den Markt für mobile Geräte erobert. Sie gelten zugleich aber auch als weniger leistungsstark.

Außer in Handys und Tablet-PC stecken ARM-Chips auch in vielen anderen Geräten, beispielsweise in Spielekonsolen, in Fernsehern, in Fensterhebern für Autos oder Steuereinheiten für Industrieanlagen.

Die Abkehr von Intels x86-Architektur wäre für Apple ein konsequenter Schritt. Das Unternehmen könnte damit eine einheitliches Plattform für alle Produkte anbieten: Software für iPhone und iPad muss heute für den Mac umprogrammiert werden. Sollten alle Geräte des Herstellers auf einer Plattform laufen, könnte Apple dem Nutzer ein nahtloses Nutzungserlebnis quer über alle Gerätearten bieten.

Dazu müssten die ARM-Prozessoren allerdings noch wesentlich leistungsfähiger werden, um zum Beispiel auch komplexe Bildbearbeitungsprogramme auf Computern mit hoher Display-Auflösung laufen zu lassen. Die Entwicklung könnte also noch Jahre dauern. Auch andere Hersteller wie Samsung  oder der chinesische Tablet- und Smartphonehersteller Huawei bauen eigene Chips auf Basis der ARM-Architektur.

Apples A6x

Im Jahr 2010 präsentierte Apple-Mitgründer Steve Jobs das iPad 2 mit Apples erstem eigenen Chip, dem A4. Anders als viele Wettbewerber kann der Konzern seither Prozessoren genau auf iPad und iPhone zuschneiden. Die Geräte kommen schneller auf den Markt, sind leistungsfähiger und verbrauchen weniger Strom.

Der aktuelle A6x-Prozessor wurde von Apple entwickelt und wird von Samsung hergestellt. Gegen den südkoreanischen Wettbewerber prozessiert Apple rund um den Globus wegen Design- und Patentverletzungen. Gleichzeitig gehört der Konzern noch zu Apples größten Zulieferern, wobei die Amerikaner bemüht sind, die Abhängigkeit zu reduzieren.

Der am 23. Oktober präsentierte A6x ist wie seine Vorgänger ein System-on-a-Chip (SoC), bei dem ein Großteil der Funktionen auf einem Chip integriert werden. Laut Apple wurde die CPU- und Grafikleistung im Vergleich zum A5x verdoppelt. Er ist mit 1,4 Gigahertz getaktet und besitzt wie der Vorgänger A6 zwei Rechenkerne. Die Grafikeinheit kann auf vier Kerne zurückgreifen.

Apple nutzt erst seit 2005 in seinen Desktop- und Notebookprozessoren Chips von Intel. Zuvor arbeiteten in Apple-Computern Power-PC-Chips, die Apple gemeinsam mit Motorola und IBM entwickelt hatte.