Was ist der Unterschied zwischen einem PC- und Smartphone-SoC

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Unterschied zwischen Smartphone und PC SoC Prozessor

Jedes technische Gerät wie Smartphones wird heutzutage von einem Prozessor angetrieben, welche zu einer ganz speziellen Hardware-Architektur gehören. Aber wieso kann man eigentlich keinen Smartphone-Prozessor mit dem Prozessor eines Windows-PCs vergleichen? Schließlich sind die Taktraten mittlerweile identisch. Wir wollen daher mal an dieser Stelle ein wenig Licht ins Dunkel bringen.

Ein Prozessor ist aus kaum einem elektronischen Gerät noch wegzudenken, selbst moderne Kreditkarten verfügen über einen eigenen kleinen Mini-Prozessor. Dennoch unterscheiden sich solche Prozessoren zum Teil sehr stark von ihren Artverwandten in Desktop-PCs und Notebooks. Sicherlich, mit Geschwindigkeiten zwischen 1 und 2,26 GHz sind mobile Prozessoren von Smartphones nach Meinung vieler so schnell wie ein Notebook-Prozessor, dennoch gibt es einige Unterschiede: Denn während die einen nach stumpfer Leistung streben, sind die anderen auf bestmögliche Energie-Effizienz getrimmt.

 

Ein Smartphone ist kein PC

Zunächst einmal ist wichtig zu wissen, dass in Smartphones und Tablets keine reinrassigen Prozessoren verbaut werden. Stattdessen setzen die Hersteller auf das sogenannte Prinzip des System on a Chip, kurz SoC. Das umfasst neben den eigentlichen Prozessorkernen weitere Komponenten wie Grafikprozessor, Mobilfunk-Modem, Soundprozessor und Zwischenspeicher auf einem einzigen Chip, sowie weitere Komponenten. Das spart in erster Linie an Energie, da die Übertragungswege für die Signale kürzer ausfallen und die einzelnen Komponenten besser aufeinander abgestimmt werden können. Außerdem senkt das die Herstellungskosten. Das Prinzip eines SoC gewinnt durch AMD und Intel auch im Desktop-Bereich zunehmend an Relevanz, wenngleich sich die Hersteller dort andere Ziele vorgenommen haben.

Der grundlegende Unterschied zwischen Smartphone- und Desktop-Prozessoren ist allerdings in der verwendeten Hardware-Architektur zu finden. Desktop-Prozessoren von Intel und AMD, um mal die zwei größten Hersteller zu nennen, setzen auf die sogenannte x86 bzw. x64 Architektur, welche wiederum Bestandteil des CISC-Prinzips sind (Complex Instruction Set Computer). SoC’s für mobile Geräte wie Smartphones hingegen setzen auf die ARM-Architektur (Advanced RISC Machines) der gleichnamigen Chip-Schmiede aus Großbritannien. RISC wiederum steht für Reduced Instrucion Set Computer.

 

Der Unterschied im liegt Detail

Das heißt konkret, dass ein ARM-SoC weniger Befehle in einem einzigen Takt abarbeiten kann im Vergleich zu einem x86-Prozessor. Mal ein recht einfaches Beispiel für die Rechenoperation 1+1 eines ARM-SoC, welches lediglich zur Veranschaulichung dienen soll.

  1. Lade Wert 1
  2. Lade Wert 2
  3. Führe Rechenoperation aus
  4. Speichere das Ergebnis

Ein x86-Prozessor kann diese Rechenaufgabe in nur einem einzigen Schritt ausführen, was an dessen deutlich umfangreicheren Befehlssatz liegt. Auf der anderen Seite bringen derart viele verfügbare Befehle eine gestiegene Komplexität mit sich sowie einen stark gestiegenen Energieverbrauch. Insofern ist die x86 Hardware-Architektur für Smartphones und Tablets eher ungeeignet, zumindest war das bisher so. Intel hat mit seinen SoC’s der Z24X0-, Z25x0-, Z26x0- und Z27x0-Familie bewiesen, dass die x86-Plattform durchaus auf die Bedürfnisse mobiler Geräte getrimmt werden kann.

Kurz gesagt ist ein x86-Prozessor für den Desktop-PC rund 4x so schnell im direkten Vergleich zu einem ARM-SoC, verbraucht aber auch entsprechend mehr Energie.

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Mann mit Bart und Faible für Smartphones und Tablets jeder Plattform, doch eindeutig bekennender Androidliebhaber.

2 Kommentare

  1. M. Zimmermann schreibt:

    Diesen Beitrag würde ich nicht so stehen lassen!
    Ende der 90 war der PPC gerade wegen der Risc Architektur schneller als ein Pentium4.
    Auch der Cell in der Playstation3 sei genannt, der zu seiner Zeit ein leistungswunder war.
    Und Schluss endlich sei zu erwähnen das grosse Teile der Risc Architektur in heutigen x86 Prozessoren bereits vorhanden sind.

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