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  5. › CPU-Befehlssatz: Linux Foundation…

Naja, wenn die jetzt schon ein Mini-Betriebssystem backen wollen ...

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  1. Naja, wenn die jetzt schon ein Mini-Betriebssystem backen wollen ...

    Autor: Bonita.M 30.11.18 - 16:18

    ... dann darf man bestimmt keine besonders leistungsfähigen CPUs erwarten.
    Mann, ich etwarte mal eine Konkurrenz zu x86ern aus dem ARM- / RISCV-Lager. Theoretisch gibt's ja nichts was dagegenspricht, dass eine solche CPU nicht gleichermaßen schnell sein kann und trotzdem 4GHz erreich. Eher das Gegenteil, denn viele Architekturmerkmale der "RISC"-CPUs machen das Design einer solchen CPU ansich einfacher: simples Systemprogrammierungs-Modell, relaxed memory ordering, orthogonale Instruktionssätze ...

  2. Re: Naja, wenn die jetzt schon ein Mini-Betriebssystem backen wollen ...

    Autor: Schlitzauge 30.11.18 - 16:47

    Natürlich, das milliardenschwere, jahrzehnte und personelle Know-How von Intel, AMD und Co. sollen jetzt kleine Fische aus dem Aluzauberhut ziehen, gegossen in RISC-V bzw. ARM.

    ARM (RISC) ist prinzipbedingt leistungsschwächer als x86-64 (CISC).
    Man schaue nur zu den GPGPUs, auch alles RISC, dafür en Masse, Software-Anwendungen vorausgesetzt profitiert man davon erheblich. Auch da profitieren viele Business-Anwendungen von Many-Core-ARM/RISC-Architekturen. Andere Anwendungen, insb. aus dem Endkonsumerbereich und Scientific-Bereich vorzufinden bedürfen aber nach wie vor hardwarebeschleunigt-komplexe Algorithmen. Da kommt ARM nach lange nicht an x86 ran. Warten wir mal ab, alles kommt und fällt mit der Software. Ich vermute, Windows 10 for ARM und Apple werden es richten. Das Linux-Lager kommt dann.

  3. Re: Naja, wenn die jetzt schon ein Mini-Betriebssystem backen wollen ...

    Autor: Bonita.M 30.11.18 - 16:50

    > ARM (RISC) ist prinzipbedingt leistungsschwächer als x86-64 (CISC).

    Nö, das lässt sich weder aus der ISA, noch aus dem Systemprogrammierungsmodell herleiten.
    Das ist lediglich Implementations-Sache.

  4. Re: Naja, wenn die jetzt schon ein Mini-Betriebssystem backen wollen ...

    Autor: nate 30.11.18 - 17:05

    > ARM (RISC) ist prinzipbedingt leistungsschwächer als x86-64 (CISC).

    Das hat mit der ISA und erst recht mit RISC vs. CISC rein gar nichts zu tun, und wird von den Apple-SoCs auch bereits eindrucksvoll widerlegt.

  5. Re: Naja, wenn die jetzt schon ein Mini-Betriebssystem backen wollen ...

    Autor: Bonita.M 30.11.18 - 17:07

    > > ARM (RISC) ist prinzipbedingt leistungsschwächer als x86-64 (CISC).

    > Das hat mit der ISA und erst recht mit RISC vs. CISC rein gar nichts zu
    > tun, und wird von den Apple-SoCs auch bereits eindrucksvoll widerlegt.

    Wobei man sagen muss, dass die nicht den Takt heutiger x86er erreichen und auch keine entsprechende FP-Leistung haben. Nur eine vergleichbare IPC.
    Aber grundsätzlich spricht eine einfachere ISA eher für höhere Leistungsfähigkeit; siehe IBM POWER.

  6. Re: Naja, wenn die jetzt schon ein Mini-Betriebssystem backen wollen ...

    Autor: sambache 30.11.18 - 18:44

    Schlitzauge schrieb:
    --------------------------------------------------------------------------------
    > ARM (RISC) ist prinzipbedingt leistungsschwächer als x86-64 (CISC).

    Es werden schon seit über 10 Jahren mehr keine CISC x86 CPUS mehr gebaut.
    Die Intel/AMD CPUs verwenden nur den CISC Maschinencode, damit die x86 Software weiter läuft.
    Der CISC Maschinencode wird sofort nach RISC übersetzt und dann von einer RISC CPU ausgeführt.

    Ein reine RISC CPU die nicht übersetzen muß ist daher schneller.

  7. Re: Naja, wenn die jetzt schon ein Mini-Betriebssystem backen wollen ...

    Autor: scroogie 30.11.18 - 19:59

    Einige ARM, wie nur als Beispiel die neuen Cavium ThunderX2 mit 48 Kernen bei 2,5 GHz, reichen durchaus an die Leistung üblicherweise einegesetzter Xeon CPUs heran. Nicht an die dicken Platinum, aber durchaus an die Silver oder Gold. Auch in der Wissenschaft finden sie mittlerweile Anklang, wie man am Astra der Sandia Labs, oder dem Post-K Supercomputer sehen kann.

  8. Re: Naja, wenn die jetzt schon ein Mini-Betriebssystem backen wollen ...

    Autor: freebyte 01.12.18 - 02:37

    Bonita.M schrieb:
    --------------------------------------------------------------------------------
    > ... dann darf man bestimmt keine besonders leistungsfähigen CPUs erwarten.

    Der Sunway SW26010 sollte Deinen Anforderungen genügen.

    > Mann, ich etwarte mal eine Konkurrenz zu x86ern aus dem ARM- / RISCV-Lager.

    Gibt es zuhauf, gerade im Servermarkt.

    Da man aber nicht selber Windows und zugehörigen Closed-Source Anwendungen mal eben selber die eingesetzte ARM-Variante adaptieren kann und der übliche User und Admin aus der Wintel-Ecke kommt, werden diese Installationen von der breiten Masse nicht gesehen.

    > Gegenteil, denn viele Architekturmerkmale der "RISC"-CPUs machen das Design
    > einer solchen CPU ansich einfacher: simples Systemprogrammierungs-Modell,
    > relaxed memory ordering, orthogonale Instruktionssätze ...

    Ja. Ist aber halt nicht aus dem Stand Wintel-Kompatibel.

    fb

  9. Re: Naja, wenn die jetzt schon ein Mini-Betriebssystem backen wollen ...

    Autor: Bonita.M 01.12.18 - 09:34

    > Es werden schon seit über 10 Jahren mehr keine CISC x86 CPUS mehr gebaut.

    Das stimmt nicht.
    Mit Macro-Ops und Macro-Op-Fusion ist man in die entgegengesetzte Richtung gegangen.
    Außerdem gibt es Merkmale von RISC-CPUs wie Nicht-Kohärenz von Code- und Daten-Cache sowie Relaxed-Memory-Ordering, die x86er nicht haben.

  10. Re: Naja, wenn die jetzt schon ein Mini-Betriebssystem backen wollen ...

    Autor: Bonita.M 01.12.18 - 09:34

    > bei 2,5 GHz, reichen durchaus an die Leistung üblicherweise einegesetzter
    > Xeon CPUs heran. Nicht an die dicken Platinum, aber durchaus an die Silver
    > oder Gold.

    Aber bei der Pro-Kern-Leistung bei weitem nicht.

  11. Re: Naja, wenn die jetzt schon ein Mini-Betriebssystem backen wollen ...

    Autor: Bonita.M 01.12.18 - 09:37

    > Der Sunway SW26010 sollte Deinen Anforderungen genügen.

    Klingd beeindruckend, aber ob das bzgl. der IPC an die ausgefeilten x86er ranreicht?
    Außerdem kann man den nicht einfach so kaufen.

    >> Mann, ich etwarte mal eine Konkurrenz zu x86ern aus dem ARM- / RISCV-Lager.

    > Gibt es zuhauf, gerade im Servermarkt.

    Is alles Müll.

    > Ja. Ist aber halt nicht aus dem Stand Wintel-Kompatibel.

    Die genannten Merkemale wären es nicht die das verhindern.

  12. Re: Naja, wenn die jetzt schon ein Mini-Betriebssystem backen wollen ...

    Autor: Silberfan 01.12.18 - 09:55

    Bonita.M schrieb:
    --------------------------------------------------------------------------------
    > ... dann darf man bestimmt keine besonders leistungsfähigen CPUs erwarten.
    > Mann, ich etwarte mal eine Konkurrenz zu x86ern aus dem ARM- / RISCV-Lager.
    > Theoretisch gibt's ja nichts was dagegenspricht, dass eine solche CPU nicht
    > gleichermaßen schnell sein kann und trotzdem 4GHz erreich. Eher das
    > Gegenteil, denn viele Architekturmerkmale der "RISC"-CPUs machen das Design
    > einer solchen CPU ansich einfacher: simples Systemprogrammierungs-Modell,
    > relaxed memory ordering, orthogonale Instruktionssätze ...

    Es geht bei RISC nicht um Geschwindigkeit .Es geht darum das der Befehlssatz offen ist bei der X86 Architektur (nebst Ihren Abhänigkeiten und Spezifikationen) ist es nicht.
    Risc steckt mittlerweile in vielen Beriechen drin da es den Vorteil hat auch mehre Befehle Parallel abarbeiten zu können ,da wo die X86 Architketur Mehre Taktzyklen braucht. In der Vergangenheit gab es schon mehre Computer mit Risc die damals schon Eindrucksvoll zeigten was in RISC streckte ( Beispiel Acorn Archimedes Computer) .Damals war die Produktion noch recht teuer und man wollte diesen Vorteil nicht für de Masse gleich zu Verfügung stellen so wurden die Geräte sehr sehr Teuer ( Ähnlich zu Apple Preisen) damals schon verkauft. RISC bietet viel mehr Vorteile im gesamten als es die X86 oder die X64 Archtektur es kann.
    Vor allem das der Befehlssatz offen ist hilft nicht nur den Entwicklern sich auch zu Orientieren und auch zu wissen Mit WAS Sie Programmieren. Der Endanwender kann jederzeit auch Befehle hinterfragen und Nachsehen ( ohne einen Experten zu Rate ziehen zu müssen) . Kosten für Lizenzen Fallen weg und vieles kann auch Preiswerter Produziert werden als aktuell die x86 oder X64 Architektur.Jahrelang lag dies brach weil sich vieles nur auf MS Windoof Intel und Co gestürzt hat.
    Seit der Panne und der Probleme mit Intel und Windows gibt es wieder in diese Richtung einige Punkte die das alte Konzept neu aufgreifen. Ebenso sollte man sich dessen Bewusst sein das die Chinesen 2019 auch mit Ihren Konzepten auf den Markt kommen wollen. Welche Architektur Sie da verwenden wollen oder was wo und wie es kann, werden wir bei Ihren Vorstellungen dann dazu sehen. Jedenfalls ( das hoffe ich insgeheim) werden Sie nicht die Pannen haben die Intel mit Ihrer Architektur hat. Ich hab selbst keinen Intel zuhause und werde nie wieder einen Intel Pc nutzen. Höchstens wenn ich beim Rollout bei einem Kunden den Pc auf AMD Umstellen soll. Sonst nicht mehr . Ebenso wäre das Betriebssystem eherblich kleiner durch den besseren Befehlssatz als zu einem X86 oder X64 System. Einer der Merklichen Aspkete die sich beim Endkunden bemerkbar machen würden beim Risc ist das eine CPU mit der hälfte der Taktgeschwindigkeit durchaus in der lage ist eine X86er oder X64er CPU mit doppelter Taktgeschwindigkeit gleichzusetzten. Das sind aber nur einer der vielen Vorteile die diese Architektur mit sich bringt. Das bedeutet eine Risc CPU mit 2,5 Ghz Taktfrequenz wäre ungefähr gleich mit einer X86 oder X64 CPU mit 5 Ghz Taktfrequenz.

  13. Re: Naja, wenn die jetzt schon ein Mini-Betriebssystem backen wollen ...

    Autor: Bonita.M 01.12.18 - 10:00

    > Risc steckt mittlerweile in vielen Beriechen drin da es den Vorteil hat
    > auch mehre Befehle Parallel abarbeiten zu können ,da wo die X86
    > Architketur Mehre Taktzyklen braucht.

    Erstens ist x86 keine Architektur, sondern eine ISA und ein Systemprogrammierungs-Modell.
    Und zweitens ist x86 kein Stück langsamer wg. seiner Nicht-RISC ISA. Eher im Gegenteil, denn die Decoder sind ungefähr gleich breit und schleusen mehr Micro- und Macro-Ops pro Takt zu der Reservation-Station.

  14. Re: Naja, wenn die jetzt schon ein Mini-Betriebssystem backen wollen ...

    Autor: Silberfan 01.12.18 - 10:03

    Schlitzauge schrieb:
    --------------------------------------------------------------------------------
    > ARM (RISC) ist prinzipbedingt leistungsschwächer als x86-64 (CISC).
    > Man schaue nur zu den GPGPUs, auch alles RISC, dafür en Masse,
    > Software-Anwendungen vorausgesetzt profitiert man davon erheblich. Auch da
    > profitieren viele Business-Anwendungen von
    > Many-Core-ARM/RISC-Architekturen. Andere Anwendungen, insb. aus dem
    > Endkonsumerbereich und Scientific-Bereich vorzufinden bedürfen aber nach
    > wie vor hardwarebeschleunigt-komplexe Algorithmen. Da kommt ARM nach lange
    > nicht an x86 ran. Warten wir mal ab, alles kommt und fällt mit der
    > Software. Ich vermute, Windows 10 for ARM und Apple werden es richten. Das
    > Linux-Lager kommt dann.

    Die Problematik sehe ich hier in der Unterstützung des Befehlssatzes. Der X86 bzw. x64 ist mittlerweiel ausgereitzt von lizenzen durchzogen. Jeder will da was vom Stück Kuchen abhaben. das Nervt nicht nur Entwickler auch den Endkunden. ebenso kann risc ( je nach anforderung) Mehre Befehle gleichzeitig abarbeiten während man bei der alten x86-64 (CISC) mehre Taktzyklen braucht.
    Da die Befehlssätze nie zu 100% richtig genutzt wurden sondern immer nur Stiefmütterlich Behandelt ,kann es mitunter auch sein das dies mal korrekt und neu aufgegriffen wird. Wenn ein Betriebsystem den Befehlssatz korrekt und richtig unterstützt ( das hat Windows wie Linux noch nie zu 100% getan) dann kann auch Risc zeigen was in dieser Technik steckt. . Ich hab schon Risc Systeme gesehen die mit Eigenlösungen vom Kunden her Bestückt waren und die haben Leistungen vorgelegt ,da kamen Kollegen zu gleichen Werten mit Systemen die ein vielfaches von dem gekostet haben auf x86-64 (CISC) ebene.Im gesamten merkt man nicht wie Lizenzlastig das gesamte x86-64 (CISC) System geworden ist. Würde man dies alles auf 0 reduzieren wären die Prozessoren auf dem Markt so günstig . Da würde jeder den 1¤ Taschenrechner beim Tedi wegwerfen !

  15. Re: Naja, wenn die jetzt schon ein Mini-Betriebssystem backen wollen ...

    Autor: Bonita.M 01.12.18 - 10:07

    > ebenso kann risc ( je nach anforderung) Mehre Befehle gleichzeitig
    > abarbeiten während man bei der alten x86-64 (CISC) mehre Taktzyklen
    > braucht.

    Das ist ein Märchen, dass RISC da schneller ist.

    > Da die Befehlssätze nie zu 100% richtig genutzt wurden sondern immer nur
    > Stiefmütterlich Behandelt ,kann es mitunter auch sein das dies mal korrekt
    > und neu aufgegriffen wird. Wenn ein Betriebsystem den Befehlssatz korrekt
    > und richtig unterstützt ( das hat Windows wie Linux noch nie zu 100% getan)
    > dann kann auch Risc zeigen was in dieser Technik steckt.

    Welche Befehlssätze meinst Du und wo tut Windows das nicht richtig ausnutzen?
    Ich glaub Du erzählst von ungefähr.

  16. Re: Naja, wenn die jetzt schon ein Mini-Betriebssystem backen wollen ...

    Autor: taschenorakel 03.12.18 - 08:05

    Reine RISC-Architekturen wie ARM sind ein Stück stärker von Speicherbandbreite abhängig, als die Intel-Geschichten. Erschwerend kommt hinzu, dass viele ARM-SOC Shared-Memory-Geschichten sind.

    Daher: Wenn man ordentlich Geld für eine vernünftige Speicheranbindung von CPU und GPU in die Hand nimmt, dann sind auch ARM-Architekturen anständig schnell (siehe Apple). Wenn man hingegen bei der Speicheranbindung herum knausert, wird es auch nichts mit der Performance. Gilt aber für Intel genauso (siehe Atom und all die SOC).

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