Multi-Core macht's möglich

Mehr Leistung, geringere Energieaufnahme

30.09.2008
Uli Ries ist freier Journalist in München.
Mehrkern-Prozessoren sind die wohl umwälzendste Neuerung in Sachen CPU-Technik in den letzten Jahren. Diese CPUs erhöhen die Leistung von Servern im Handumdrehen um ein Vielfaches, nehmen dabei aber nicht im gleichen Maß auch mehr Energie auf. Für Rechenzentren ist das eine perfekte Kombination aus Steigerung und Einsparung.
Intel Quad Core
Intel Quad Core
Foto: Intel

Die Einführung der ersten Dual-Core-Prozessoren durch AMD und Intel im Jahr 2005 machte Schluss mit dem bis dahin andauernden Rennen um die höchste Taktfrequenz. Statt Gigahertz stand endlich die wesentlich sinnvollere Kenngröße "Leistung pro Watt" im Mittelpunkt. Denn Mehrkern-Prozessoren holen bei gleicher oder nur unwesentlich höherer Energieaufnahme mehr Leistung aus einem Server als ihre Single-Core-Vorgänger.

Besonders Datenbankanwendungen wie MySQL, Microsoft SQL, Oracle oder Sybase profitieren von den Mehrkern-Prozessoren, da sie ihre Aufgaben von Haus aus parallel erledigen. Diese so genannten Multithreaded-Applikationen können somit verschiedene Aufgaben gleichzeitig auf die vorhandenen Rechenkerne verteilen und so in der gleichen Zeit erheblich mehr abarbeiten als auf einer Single-Core-CPU.

Das gleiche gilt für Web-Anwendungen und -Server. Normalerweise erzeugt ein Webserver für jede Benutzersession einen eigenen Thread, was bei Servern mit hoher Auslastung leicht zu vielen hundert gleichzeitigen Threads führen kann. Je mehr Kerne sich um diese Aufgaben gleichzeitig kümmern, desto flotter der Server.

Klimakollaps im Rechenzentrum

Nicht erst durch die explosionsartig gestiegenen Energiekosten wurde Energieeffizienz zu einem der beherrschenden Themen bei der Anschaffung von Servern und der Planung von Rechenzentren. Die rasant anwachsende Dichte von Servern ließ die Abwärme derart groß werden, dass die Kühlsysteme entweder Höchstleistung bringen – und somit selbst viel Energie aufnehmen – mussten oder gleich gänzlich überfordert waren.

Die leistungsfähigeren Multicore-Prozessoren schafften das Problem quasi über Nacht aus der Welt: Sie brachten ausreichend mehr Rechenleistung ins Data Center, ohne die Abwärme erheblich zu vergrößern. Zum Vergleich: Ein Single-Core-Xeon (Intel Potomac-4096) älterer Bauart (Netburst-Architektur) nahm bei einer Taktfrequenz von 2,83 GHz stolze 130 Watt auf. Ein moderner Dual-Core-Xeon (Intel Wolfdale, 3,16 GHz) begnügt sich trotz verdoppelter Kernanzahl mit nur 65 Watt – doppelte Rechenleistung bei halbierter Energieaufnahme.