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23.11.1990 - 

"Die Sparc-CPU soll IEEE-Standard werden"

Sun-Gründer Andreas von Bechtolsheim im Gespräch mit CW-Redakteur Jan-Bernd Meyer

Immer wieder hat die Sun Microsystem Inc. betont, bei ihren Sparc-Stations handele es sich im Gegensatz etwa zu den RISC-Rechnern von IBM, Digital Equipment und Hewlett-Packard um offene Systeme. Nun machte der Unternehmensgründer und technische Leiter, Andreas von Bechtolsheim, deutlich, daß "offen" in Zukunft noch eine ganz neue Bedeutung erhalten könnte: Man habe den Sparc-Befehlssatz zur Offenlegung als IEEE-Standard angemeldet. Sollte der unter der Nummer 1754 vorgemerkte Standard angenommen werden, so kann in Zukunft jeder Sparc-Rechner bauen, ohne Lizenzgebühren an Sun entrichten zu müssen - ein Schachzug, mit dem das Unternehmen des deutschen Gründungsvaters die Marktdominanz der Sparc-Architektur zementieren könnte.

CW: Mehr denn je diskutieren Experten über die Vor- und Nachteile der beiden Architekturkonzepte RISC und CISC. Für Sie als RISC-Entwickler doch ein müßiges Thema, oder?

von Bechtolsheim: Abgesehen vom Bereich der PCs mit Intel-Prozessoren oder Apple-Rechnern mit den Motorola-CPUs - die übrigens bislang keiner nachbauen kann - haben sich alle Hersteller für eine RISC-Architektur entschieden. Da gibt es einerseits die lizenzfähigen Sparc- und Mips-Chips, andererseits die proprietären von IBM oder HP. Die Zukunft, ist damit eindeutig vorgezeichnet: Unix-Workstations und Rechner in Client-Server-Konzepten werden auf RISC basieren.

CW: Was spricht denn so eindeutig für RISC?

von Bechtolsheim: Die Hersteller. Einmal abgesehen von den technischen Spezifika wollen sie alle im Preis-Leistungs-Verhältnis, und vor allem bei der Performance, mit an der Spitze sein. Das sehen Sie bei IBM, das können Sie bei jedem anderen Hersteller verfolgen. Wenn es um die Preis-Leistungs-Beurteilung geht, hat RISC eindeutig Vorteile.

CW: Sun ist ein Vertreter des Berkeley-Konzepts. Heißt das - etwas vereinfacht ausgedrückt - im Vergleich etwa zu Ihrem Konkurrenten Mips und dessen Betonung der Stanford-Variante, daß Sie weniger Wert auf die Optimierung Ihrer Compiler-Software legen?

von Bechtolsheim: Ganz und gar nicht. Wir haben gerade mit den Sparc-Station-2-Modellen neue Compiler vorgestellt, die auch den älteren Sun-Maschinen noch einmal einen Leistungsschub von etwa 20 Prozent geben werden.

CW: Wann ist denn der mit verbessertem Compilern zu erzielende Rechenleistungs-Zugewinn ausgereist?

von Bechtolsheim: Wir werden die Leistung unserer Rechner über die Optimierung der Compiler in zwölf oder 18 Monaten noch einmal um 20 Prozent erhöhen können und haben darin trotzdem noch lange nicht das Ende der Fahnenstange erreicht.

CW: Zum Unterschied Mips und Sun ....

von Bechtolsheim:. .. die auf der technischen Seite überhaupt nicht so groß sind. Wir haben "registered windows", was Mips nicht benutzt, wir haben im Gegensatz zu Mips auch Hardware-Interlocks - aber bis auf solche Feinheiten sind wir uns ziemlich ähnlich. Grundsätzlich unterschiedlich sind wir, jedoch im Geschäftsansatz: Wir setzten von Anfang an auf offene Systeme...

CW: Ein gern gebrauchtes Schlagwort heutzutage. ..

von Bechtolsheim: Gut, aber wir wollten unsere Hardware - also den Sparc-Chip - von Anfang an so oft wie möglich lizenzieren an eine Vielzahl von Hardwarehersteller, um den größten Marktanteil zu gewinnen. Mips hat diesen Lizenzierungsweg erst vor etwa zwei Jahren eingeschlagen und das war für uns zu spät, so daß wir einen eigenen Prozessor bauen mußten.

CW: Noch mal zum Unterschied von RISC und CISC. ..

von Bechtolsheim: Grundsätzlich kann man folgendes sagen: Der Computer wird definiert durch seinen Befehlssatz und noch mehr durch die Basis der Anwendungen, die für einen Rechnertyp existieren. Die eigentlichen Investitionen bei einem Computer stellt die Software dar, die man eben nicht so einfach ändern kann.

CW: Wollen Sie damit andeuten, daß die Intel-DOS-Hersteller ironischerweise durch ihren eigenen Markterfolg nun behindert sind und der technologischen Entwicklung nicht so folgen können wie sie vielleicht wollen?

von Bechtolsheim: In der Tat haben die CISC-Leute das Problem, gerade wegen der installierten Basis nun auch weiter kompatibel zu dieser bleiben zu müssen. Die RISC-Entwickler brauchten sich um diese Dinge nicht zu scheren, ihnen ging es lediglich darum, wie man einen möglichst schnellen Rechner bauen kann. Wie läßt sich ein höchstoptimierter Befehlssatz entwickeln - das ist die Frage bei RISC.

CW: Nennen Sie bitte einmal einen ganz wesentlichen technischer, Unterschied, der RISC auch in Zukunft gegenüber CISC im Vorteil, belassen wird.

von Bechtolsheim: Das Wichtigste für die Zukunft ist - zumindest nach unserer Meinung - daß alle RISC-Befehle eine gleiche Länge haben. Dadurch ist es wesentlich einfacher, mehrere dieser Instruktionen parallel auszuführen, als in einer CISC-Maschine, deren Befehle eine variable Länge besitzen. Bei CISC muß man wissen, was der letzte Befehl bedeutet, bevor der nächste decodiert wer. den kann. Das heißt, die Decodierfähigkeit der beiden Architekturen ist sehr unterschiedlich.

CW: Was halten Sie denn von den Angaben etwa der IBM, mit ihren neuen RISC-Maschinen bis zu drei Instruktionen pro Zyklus ausfahren zu können - man rechnet ja schon gar nicht mehr in CPIs (= clocks per second), sondern in IPCs. Die Cypress-RISC-Implementation in Ihren neuen Sparc-Station-2-Rechnern kommt angeblich auf 1,8.

von Bechtolsheim: Das hängt ganz stark davon ab, welche Anwendung man "fährt". Berechnet man in wissenschaftlichen Anwendungen Vektoradditionen über Tabellen im Memory, kann man einen viel höheren Parallelismus erzielen. Dies liegt einfach daran, daß sich die Datensätze unabhängig von den jeweils vorherigen bearbeiten lassen. Ein Ziel der RISC-Entwickler ist übrigens, die Vorteile der Vektorarchitektur und die von Very-long-word-instructions" Ansätzen mit den existierenden RISC-Befehlssätzen zu kombinieren.

CW: Inwieweit spielen bei solchen Ansätzen auch Software -, also Compilertechnologien, eine Rolle?

von Bechtolsheim: Es wird einen Unterschied geben zwischen heute existierenden Programmen und solchen, bei denen der Compiler wirklich "versteht", wie er die Befehle arrangieren soll, der also die Instruktionen immer zu solchen Gruppen zusammenfaßt, die voneinander unabhängig sind. Das IBM-Produkt kann parallel einen Integer, Floating-point, Load-store und Brauch ausführen. Das ist relativ einfach, weil es sich hier um verschiedene Typen von Befehlen handelt. Interessant für die Zukunft wird jedoch sein, mehrere Integers oder Floating-Point-Operationen parallel auszuführen.

CW: Suns erklärte Ziel ist es, die Sparc-Architektur als RISC-Standard auf dem Weltmarkt zu etablieren. Wollen Sie das ausschließlich über Ihre Lizenzpolitik erreichen

von Bechtolsheim: Bislang haben wir Lizenzen für unsere Sparc-Entwicklung vergeben. Vor wenigen Wochen nun sind wir zur IEEE-Organisation gegangen, um den Antrag zu stellen, den Befehlssatz der Sparc-CPU als Standard anzumelden.

CW: Das bedeutet, Sie wollen keine Lizenzen mehr für Ihre Sparc-Architehtur, jeder Hersteller kann Ihnen mit Ihrer eigenen Architektur Konkurrenz machen...

von Bechtolsheim: Ja. Ist der Antrag - die Nummer des Standards ist übrigens 1754 - von IEEE genehmigt, kann jeder Hersteller Sparc-Rechner bauen, ohne dafür noch Lizenzgebühren zahlen zu müssen. Jeder wird dann mit dem von IEEE offengelegten Instruktionensatz seine Sparc-Implementationen entwickeln können. Das bedeutet auch, daß ein großer Wettbewerb einsetzen wird, wer die schnellste RISC-CPU baut. Es gibt ja heute schon unseres Wissens nach zehn Hersteller, die unsere RISC-Architektur lizenziert haben. Drei davon entwickeln superskalare Implementationen.

CW: Besteht denn bei der zu erwartenden Zahl der Sparc-Clones nicht die Gefahr, daß Inkompatibilitäten auftreten?

von Bechtolsheim: Nein. Mit dein IEEE-1754-Standard wäre sichergestellt, daß alle Sparc-Applikationen der Sparc Compliance Definition entsprechen. Die Mikroarchitektur, die Implementationen der einzelnen Hersteller, geschieht ja auf einer tieferen und für den Anwender nicht sichtbaren Ebene. Solange sich die Hersteller an die Sparc Compliance Definition 1.0 halten. ...

CW: ... die auch regelt, was vom Betriebssystem Unix einer Applikation zufügbar ist...

von Bechtolsheim:... genau, was also zur Anwendung sichtbar ist, das muß natürlich standardisiert sein, damit die Programme auch alle laufen. Unter dieser Ebene liegt dann unsichtbar das Unix-Betriebssystem, möglicherweise mit Multiprozessor-Unterstützung.

CW: Das ist die Softwareseite. ..

von Bechtolsheim: Hardwareseitig geht es um die eigentliche Implementation der diversen Sparc-Architekturen, des Mikrocodes. Damit meine ich etwa superskalare oder Superpipeline Designs. Unter dieser Ebene befinden sich dann - aber für den Anwender auch unsichtbar - die physikalischen Interfaces, also die Pins der Chips und die Busstruktur.

CW: Hat es da nicht Probleme gegeben mit verschiedenen Herstellern, weil jeder seine eigene Pin-Ausstattung kreierte und so die Chips nicht, mehr von Hersteller zu Hersteller austauschbar waren?

von Bechtolsheim: Das stimmt. Wir haben deshalb einen Standardbus - einen 40 Megahertz schnellen 64-Bit-MBus - entwickelt, der eine Bandbreite bis über 100 MIPS besitzt. Alle neuen Chips werden dieses MBus-Interface haben, wobei die Chips selbst auf kleine Steckkarten aufgebracht werden. Das Standard-Interface ist also ein Stecker auf der Platine, auf den der Anwender dann seinen jeweiligen Prozessoren stecken kann.

CW: Ein Vorteil dieses Verfahrens besteht doch darin, daß zukünftig die Aufrüstung sehr einfach zu bewerkstelligen ist?

von Bechtolsheim: Richtig. Hier könnte sich auch für die Halbleiterhersteller in Zukunft ein neues, einträgliches Geschäft ergeben, Rechner aufzurüsten.

CW: Wann wird es denn den MBus und die Buskarten geben?

von Bechtolsheim: Die Karten haben wir dieses Jahr entwickelt, das heißt, sie sind in der nächsten Generation von Sun-Rechnern, also in etwa einem Jahr, verfügbar.

CW: Wie sehen Sie die Zukunftschancen von RISC auf dem kommerziellen Sektor? IBM will hier groß einsteigen, Sun selbst hat große Bankenprojekte unter anderem in Italien und der Schweiz.

von Bechtolsheim: Wichtig für den Einstieg von RISC in den kommerziellen Sektor ist, daß sich die Akzeptanz von Unix in diesem Bereich in den letzten zwei Jahren fundamental geändert hat. Das betrifft uns natürlich besonders, denn ein Kunde, der heute ein Unix-System will, kann unter den vier Unternehmen IBM, DEC, HP und Sun wählen, die die besten Systeme offerieren können.

CW: Wie hoch ist denn der Anteil an im kommerziellen Bereich verkauften Sun-Systemen?

von Bechtolsheim: Inklusive solcher Anwender von Wall Street oder Börsen in London und Tokio sowie für Technical Publishing oder Transaktionsapplikationen dürften das 30 Prozent sein. Datenbankanwendungen werden in Zukunft eine große Rolle spielen.

CW. Unix hat aber bislang noch seine Tücken, wenn es Anwendungen handhaben sollen, die bislang Hostorientiert sind. ..

von Bechtolsheim: In der Tat gibt es für Unix im Moment noch gewisse Grenzen, wenn es um Backup- und Sicherheitsaspekte sowie etwa von Platten-Spiegelungs-Optionen geht. Die Verwaltung großer Datenmengen, riesiger Dateien macht unter Unix noch Probleme. 100 GB unter Unix sind nicht unbedingt zu empfehlen, da kann es gegen VMS oder MVS heute noch nicht konkurrieren. Aber das wird sich in den nächsten zwei Jahren ändern.

CW: Gerade bei den heutzutage heiß diskutierten Client-Server-Konzepten mit kleineren Arbeitsgruppen müßte sich Unix doch anbieten?

von Bechtolsheim: Das stimmt. Bei diesen Konzepten - wir nennen das Departmental Workgroups -, bei denen nicht mehr als zehn bis 30 Arbeitsplätze zusammengeschaltet sind, ist Unix sinnvoll. Wir verkaufen zum Beispiel sehr gut an Bankenniederlassungen, bei denen die lokalen Stellen automatisiert werden sollen. Wir haben die Kommunikationsprodukte, mit denen der Anwender auf IBM-Mainframes zugreifen kann. Bislang arbeitet man ja noch viel mit 3270-Terminals oder auch X-Terminals. Wir wollen die Desktop-Rechnerfähigkeiten mit den großen Systemen kombinieren. Das heißt für uns: Unix über alle Architekturgrenzen. Das heißt auch, daß der eigentliche Wettbewerb gegen die großen Systeme von der IBM oder DEC mit deren OS/2-, VM- beziehungsweise VMS-Umgebungen geht. Unserer Meinung nach wird man die eigentlichen Zuwachsraten bei Unix haben. Und der Vorteil unserer Sparc-Architektur ist, daß von den großen Herstellern wie IBM, DEC, HP und Sun - die alle leistungsgleiche Maschinen anbieten - nur wir lizenzierbare und damit offene Systeme anbieten.