Die seltsame Zeit, in der CPUs auf Karten kamen (und warum sie aufhörten)

Wenn Sie jemals eine CPU installiert haben (oder dabei zugesehen haben), haben Sie mit Sicherheit ein kleines quadratisches Objekt gesehen, das in einen flachen Sockel auf dem Motherboard passt. Für eine kurze Zeit in der PC-Geschichte sahen Desktop-Prozessoren jedoch wie NES-Cartridges aus, manchmal sogar mit aufgeschnallten Lüftern!

Der Aufstieg der Slot-CPU: Das Debüt des Pentium II

Im Mai 1997 brachte Intel den Pentium II auf den Markt. Anstatt diese Prozessoren in einem Gehäuse auf den Markt zu bringen, bei dem ein Raster von Stiften in ein Raster von Löchern in einem Motherboard-Sockel gesteckt wurde, verwendete das "Slot 1"-Design einen Randstecker. Damit ähnelte es mehr einer Grafikkarte, die bis heute noch ein Prozessor-auf-Karte-Design verwendet.

Schon damals war die Konkurrenz zwischen Intel und AMD auf dem CPU-Markt groß, und so überraschte es nicht, dass AMD bald mit seinem phantasievoll benannten "Slot A" nachzog Hey, "1" und "A" stehen beide an der Spitze ihres jeweiligen Stapels! Da AMD dem Marktführer so schnell folgte, könnte man meinen, dass an diesem Ansatz etwas dran sein muss, und man hätte Recht.

Warum eine Slot-CPU?

Die Verlagerung Ihrer CPU auf ein Kartenformat wie dieses hat echte Vorteile. Wie wichtig diese Vorteile in der Praxis sind, darüber lässt sich streiten, aber sie sind unbestreitbar:

• Wärme- und Stromverbrauchsvorteile: Wenn sich Ihre CPU auf einer Karte befindet, können Sie genau die richtige Kühllösung für sie bauen. Sie können sie von beiden Seiten der Platine kühlen und sicherstellen, dass der richtige Luftstrom zu Ihren Bauteilen gelangt. Das gilt auch heute noch für Grafikkarten, und der Pentium II war für damalige Verhältnisse ein heißer und hungriger Chip. Ich hatte kein Problem damit, meinen Pentium II 400 auf 500 MHz zu übertakten, wenn ich nur die serienmäßige Kühlung benutzte, also gab es eindeutig einen schönen Batzen Overhead.
• CPU-Installation für Dummies : Man muss nicht lange im Internet suchen, um Horrorgeschichten von Leuten zu finden, die Pins an ihren CPUs verbogen oder abgebrochen haben. Man braucht nur einen einzigen von Hunderten oder Tausenden von Pins zu verwechseln, um die gesamte CPU zu ruinieren. Ein Steckplatz wie dieser ist genauso robust wie der Einbau von RAM oder einer Erweiterungskarte. Man müsste schon Mr. Bean sein, um eine Steckplatzinstallation zu vermasseln.
• Integrierter Cache-Speicher: In der Pentium-II-Ära war der Cache-Speicher nicht auf dem Chip integriert, wie es bei modernen CPUs der Fall ist. Durch die Verwendung eines Kartendesigns konnten Intel und AMD Cache-Speicherchips in der Nähe der CPU unterbringen, mit viel Bandbreite und geringer Latenz.

Selbst heute noch wirken die Slot-1-Pentium-II-CPUs irgendwie futuristischer als die neuesten CPUs von heute, und Sie können sich vorstellen, dass wir dachten, so würden die CPUs in Zukunft aussehen. Einige Pentium-III-CPUs nutzten Slot 1, doch damit war es vorbei, denn mit Sockel 370 kehrte der PIII zu einem traditionellen Sockel-Design zurück. Seitdem haben Desktop-CPUs im Allgemeinen ein Sockel-Design verwendet und die Anzahl der Pins erhöht. Die wichtigste Änderung bestand darin, dass die Pins vom CPU-Gehäuse auf die Hauptplatine verlegt wurden, so dass bei verbogenen Pins zumindest die CPU in Ordnung war.

Warum haben sich Card-Slot-CPUs nicht bewährt?

Selbst im Nachhinein ist es schwer, einen einzelnen Faktor auszumachen, der der Idee einer CPU-Karte den Garaus gemacht hat. In den frühen 2000er Jahren haben sowohl Intel als auch AMD die Steckplatz-CPUs zugunsten des bekannteren Sockelkonzepts abgeschafft. Ich denke, dass dieser Wechsel vor allem durch den Bedarf an kompakteren, kostengünstigeren und effizienteren Designs bedingt war. Drei Schlüsselfaktoren sind meiner Meinung nach dafür verantwortlich:

• Größe und Platz: Das Kartendesign gibt Ihnen zwar mehr Kontrolle über die Kühlung, aber Sie haben nicht so viel Spielraum für Erweiterungen wie bei einem vertikalen Design. Mit dem Pentium 4 war die CPU-Abwärme bereits außer Kontrolle geraten, und auch heute noch benötigen Hochleistungs-CPUs große Luftkühler mit viel Kühlkörpervolumen und sogar Flüssigkeitskühlung.
• Kosten und Komplexität: Der Slot-Ansatz bedeutet, dass eine herkömmliche CPU und dann auch die geschlitzte Leiterplatte, in die sie passt, hergestellt werden müssen. Dies ist komplexer und kostspieliger, und der finanzielle Anreiz für das Slot-Design schwand wahrscheinlich schnell, als die CPU-Technologie Fortschritte machte.
• On-Die-Cache: Während der Pentium Pro bereits 1995 über On-Die-Cache (in die CPU selbst integriert) verfügte, war dies für Verbraucher-CPUs zu teuer, so dass der Pentium II mit seinem L2-Cache auf den Markt kam als externer Chip, der mit der halben Taktfrequenz der CPU läuft. Während dieser Zeit experimentierte Intel mit On-Die-Cache für die billigeren Celeron-CPUs, was dazu führte, dass billigere Celerons mit On-Die-Cache teurere Pentium IIs mit Off-Die-Cache übertreffen konnten. Als die "Coppermine"-Pentium IIIs auf den Markt kamen, war On-Die-L2-Cache bereits die Norm, und so fiel ein wichtiger Grund für das Steckplatzdesign einfach weg.

Das Sockel-Design für CPUs scheint immer noch der beste Weg zu sein, aber wir sollten nicht den Fehler machen zu denken, dass wir nie einen anderen Ansatz sehen werden. CPUs steuern wieder einmal auf eine Reihe von technologischen Mauern zu, und neue und radikale CPU-Designs könnten einen anderen Weg zur Verbindung mit dem Rest des Computers benötigen. Die Hälfte des Spaßes, ein Computerfreak zu sein, besteht darin, zu sehen, was für wilde neue Ansätze sich die Ingenieure einfallen lassen!