Das Gehirn von Netbooks: Intels Atom-Architektur im Detail

Ein Pentium 4 oder gar eine Core 2 hat mit seinen Pendants aus den Neunzigern nicht mehr viel gemein. Bei vielen Änderungen im Lauf der Jahre standen aber Überlegungen zur Steigerung der Performance im Mittelpunkt, nicht die Effizienz. Aus diesem Grund hat das Bonnell-Team ganz von vorne begonnen – mit dem einfachstmöglichen x86-Design. Features wurden nur integriert, wenn der zusätzliche Energieverbrauch nicht größer war als der Performancezuwachs.

Die Entwickler konzentrierten sich auf die Idee, dass auch in CISC viele RISC-Elemente stecken. Zwar ist der x86-Befehlssatz nicht gerade elegant, die meisten Instruktionen sind jedoch relativ einfach – insbesondere die am häufigsten genutzten. x86-Chips nutzen diese Erkenntnis schon lange, bei der Entwicklung des Atom kam ihr aber ein höherer Stellenwert zu.

Blockschaltbild des Intel Atom (Bild: Intel)

Vereinfachung hat aber noch andere Vorteile: Das Testprozedere wird leichter und – noch wichtiger – die Die-Größe verringert sich. Auf einem Wafer lassen sich so viel mehr CPUs unterbringen, und der Ausschuss sinkt.

Das Bonnell-Design wurde zunächst unter strengster Geheimhaltung entwickelt. Zwei Ereignisse signalisierten aber nach außen, dass sich im Bereich effizienter CPUs etwas tat.

Im August 2005 stellte Intel ein neues Transistor-Design namens P1264 vor, das deutlich weniger Leckströme hatte, deren Zahl damals um Faktor 1000 unter der anderer Lösungen lag. Leckströme gehören zu den wichtigsten Parametern, die über den Stromverbrauch einer CPU bestimmen.

Intel war zudem in der Lage, Stromverbrauch und Performance bedarfsgerecht auszubalancieren. Auf dieser Basis konnte eine breite Palette von Lösungen entstehen – vom Strom sparenden Mobil-Chip bis zum Server-Prozessor.

Ein Jahr später verkaufte Intel seine Xscale-Abteilung, die Chips auf ARM-Basis produzierte. Der Schritt wurde als Rückzug aus dem Mainstream-Embedded-Prozessor-Markt gesehen. In Wirklichkeit war es ein Signal, dass das Vertrauen in x86 als Herausforderer für ARM gewachsen war.