Multi-Core-Lösungen Zukunft der Mobiltelefonie

Die Multi-Core-Technologie, die bei PCs bereits Standard ist, stellt nach Ansicht europäischer Forscher auch die Zukunft der Mobiltelefonie dar. Im Rahmen des Projekts eMuCo (Embedded Multi-Core Processing for Mobile Communications) wollen sie daher eine Plattform für die nächste Mobilgeräte-Generation entwickeln, die ein System-on-a-Chip (SoC) mit Multi-Core-Architektur und drauf zugeschnittene Software kombiniert. "Dabei geht es nicht darum, Multi-Core neu zu erfinden, sondern optimal zu nutzen", betont Projektkoordinator Attila Bilgic vom Lehrstuhl für Integrierte Systeme der Ruhr-Universität Bochum (RUB). Um das Multi-Core-Potenzial auszuschöpfen, setzen die Forscher auf Virtualisierung. "So schaffen wir eine flexible und skalierbare Software-Architektur", so Bilgic.

Multi-Core-Lösungen versprechen mehr Leistung bei geringerem Stromverbrauch, wie der britische Chip-Hersteller und eMuCo-Projektpartner ARM schon seit einigen Jahren betont. "Die jüngsten Fortschritte in der Drahtlosnetzwerk-Technologie und das exponenzielle Wachstum der Nutzung von Multimedia-Anwendungen lassen vermuten, dass Multi-Core-Plattformen die Lösung der Zukunft für Mobiltelefone sein werden", sagt Maria Elizabeth Gonzalez de Izarra, die das eMuCo-Forscherteam an der RUB leitet. Das Ziel, die Vorteile von Multi-Core-Lösungen im Mobilbereich optimal nutzbar zu machen, wirft Fragen auf, derer sich die Wissenschaftler jetzt annehmen werden. "Wir stehen vor einer neuen Herausforderung, die wir im eMuCo-Projekt angehen wollen: Die Load Balance in
mobilen Geräten", erklärt Gonzalez de Izarra.

Wenn in der Plattform Rechenkerne des SoC nur bei tatsächlichem Bedarf zugeschaltet werden, kann das zusätzlich Strom sparen. Beispielsweise benötigt ein Video-Download mit gleichzeitiger Decodierung und Wiedergabe viel Performance und beansprucht somit die Kerne des Prozessors eventuell voll. Im Standby-Modus dagegen sollte ein Kern ausreichen, um den Betrieb aufrecht zu erhalten. Auch bei Verbindungsprotokollen wird es gerade in zukünftigen Geräten Sinn ergeben, die Leistung von Rechenkernen nach Bedarf zuzuschalten. "Bei HSPA-Verbindungen ist beispielsweise ein Kern völlig ausreichend, während eine LTE-Verbindung die Leistung mehrerer heutiger Kerne benötigen würde", meint Bilgic.

Insgesamt bringen acht akademische und industrielle Partner aus Deutschland, Großbritannien, Rumänien und Schweden ihre Expertise in das Projekt mit ein, das von der EU mit 2,9 Mio. Euro auf zwei Jahre gefördert wird. Am Ende sollen nicht nur akademisch relevante Ergebnisse stehen. "Wir hoffen auf das Wissen und die Erfahrung in Verbindung mit Software-Prototypen, um die Eignung unserer Multi-Core-Prozessortechnologien in zukünftigen, hochintegrierten Mobilgeräten zu zeigen", meint John Goodacre, Director of Program Management, ARM Processor Division. Die Aufnahme des Cortex-A9 als Application-Prozessor und anderer ARM-Multi-Cores in eingebetteten Echtzeit-Systemen sei schon heute stark. "Wir arbeiten an diesem Projekt um zu sehen, wie die Prozessoren skalieren, um beide Aufgaben übernehmen zu können und so einfachere System-Designs zu ermöglichen", so Goodacre. Dadurch könnten Partner in Zukunft entsprechende Systeme schneller auf den Markt bringen. (pte/jp)