Wo liegt zurzeit der Flaschenhals der Rechner?

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caue
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Wo liegt zurzeit der Flaschenhals der Rechner?

Beitrag von caue » 01.05.2021 19:21:55

Hallo liebe Leute,
an diesem würdigen Feiertag möchte ich von Euch gerne weiter lernen. Vor einigen Jahren hatte ich oft den Eindruck, dass die Prozessoren ein großer Schritt schneller als die anderen Komponenten des Computers waren. Ob und in welchen Zusammenhand dies stimmte?

Ich werde im Folgenden Fragen und Unterfragen durchnummerieren, somit lassen sie sich von Euch leichter referieren:

1. Wie sieht das Verhältnis der Komponenten eines Rechners (Laptops, Tischrechner) zurzeit bezüglich der Geschwindigkeit aus? Wo ist meistens die Bremse, der Flaschenhals des Systems - gehen wir hier am besten von einem "normalen" Nutzer aus, der Texte schreibt, kleine Video- und Tonbearbeitung vornimmt, Videokonferenzen macht...?

Die Antwort auf diese Frage ist auch nützlich bei der Entscheidung, ob einen neuen Rechner gekauft werden soll oder der alte eventuell optimiert werden kann.

1a. Was bringt zum Beispiel die Beschleunigung der Speichermedien, wie sie von nvme Technologie ermötlicht wird?
https://de.wikipedia.org/wiki/NVM_Express
Wirkt sie an einem Flaschenhals der aktuellen Rechner?

2. Letztes Jahr habe ich mir einen Thinkpad T520 i7 (Gen. 2) gekauft (Baujahr 2013?). Mir kam es so vor, als der Prozessor für die nächsten 15 Jahre schnell genug sein wird für alles, was ich bei meiner Arbeit erledigen muss: schreiben, kleine Videos zu bearbeiten, Bildbearbeitung, Tonbearbeitung usw. Alleine bie Veideokonferenzen wurde es bei einem T410 knapp, besonders was Temperatur anbelangt - es laufen noch norma Laufwerke, keine SSD.

2a. Wird der T520 die nächsten 15 Jahre durchhalten?

2b. Wie kann er Eurer Meinung durch Nachrüstung unterstützt werden?

2c. Welche Pflegemaßnahmen wir seine Lebenszeit gerlängern? Neulich hat mir jemand sogar gesaft, dass man bei solchen Laptops die Paste gar nicht erneuern müsse, da die Komponenten inzwischen sehr viel Hitze ertragen können.

2d. Was geht tendenziell zuerst an einem T520 bzwl an Laptops überhaupt kaputt? Was habt Ihr schon an Euren Maschinen repariert?

3. Warum gibt es Menschen wie Richard Stallman, die in der Lage sind, so dauerhaft konsequent und fleißig an einem Ideal zu arbeiten?

3a. Welche Maschine benutzt Stallmann in dieser Gelegenheit:
Video "Richard Stallman - Don't use Mobile Phones."
https://www.youtube.com/watch?v=v9B8y-AAdmA

Langlebigkeit finde ich ein sehr interessanter Aspekt für die Zukunft einer Gemeinschaft, denn die Grenzen und Folgen der Wegwerf-Ideologie lässen sich gut erkennen - was das Normale sein sollte ist in derzeit höchstens als Ausnahme vorhanden, wie in dieser schönen Diskussion herausinterpretiert werden kann. Die Freie Softwarebewegung hat mir geholfen beitzubringen, dass es für mich, für die Gesellschaft und für die Natur nützlich ist, sorgfältig mit Rechnern umzugehen und zu versuchen, die Komponenten und Funktionen der Maschine zu durchschauen. Die Grundidee, was ja fast schon als Sport bezeichnet werden kann, auch mit wirklich sehr alten Rechnern noch unter GNU Linux wunderbare Leistungen zu erzeugen, finde ich faszinierend. Auch der didaktische Aspekt, der automatisch im Hintergrund dieser Einstellung läuft, ist fruchtbar klug: es ist leichter zu lernen (das Werkzeug kennen zu lernen und Lösungen zu finden), wenn die Maschine eingeschränktes Potential hat als wenn sie überdimensional ausgerüstet ist. Beim Verhalten meiner Neffen kann ich es sehr gut erkennen.

Gespannt auf Eure Berichte und Tipps, bedanke ich mich schon jetzt mit großer Freude!

Viele Grüße
caue
Zuletzt geändert von caue am 02.05.2021 21:33:28, insgesamt 1-mal geändert.

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hikaru
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Re: Wo liegt zurzeit der Flaschenhals der Rechner?

Beitrag von hikaru » 01.05.2021 20:48:32

Ich denke, die Titelfrage lässt sich pauschal prinzipiell nicht beantworten, da es vom Szenario abhängt, welche Komponente zuerst zum Flaschenhals wird.

Da dein Schwerpunkt offenbar bei Notebooks liegt:
Mein persönlicher Flaschenhals liegt hier eindeutig bei der Möglichkeit, internen Speicher unterzubringen. Wenn ich keine Abstriche machen will, dann brauche ich aktuell etwa 10TB Speicherplatz.
Mein Hauptnotebook ist ein T530, das eine 2TB-mSATA-SSD und zwei 5TB-HDDs verbaut hat. Damit komme ich zur Zeit also gut aus. Es gibt ein Projekt das einen Expresscard-Adapter entwickelt, in dem sich eine weitere 2TB-M.2-SSD unterbringen ließe. Mit Blick auf die Zukunftsfähigkeit werde ich mir so ein Teil zulegen.
Mein Zweitnotebook ist ein 14 Jahre altes FSC Amilo Si 1520, ein 12"-Subnotebook mit DVD-Schacht. Hier habe ich zwei HDDs mit 2 bzw. 5TB verbaut. Bei den 7TB Speicher muss ich also schon Abstriche machen, was aber noch akzeptabel ist, zumal die Merom-CPU und nur 3GB RAM ohnehin inzwischen weitere Flaschenhälse darstellen.
Daneben besitze ich einen GPD MicroPC, ein "Mini-Notebook" mit 6"-Display und 512GB-SSD. Meine Speicheplatzwünsche lassen sich hier also gar nicht mehr abbilden. Hier steht eindeutig die Mobilität im Vordergrund.

Das Amilo kommt immer dann zum Einsatz, wenn mir das T530 zu sperrig, der GPD aber zu eingeschränkt ist. Im Grunde würde ich das Amilo aus Performancegründen schon seit 10 Jahren gern ersetzen, aber es gab nie ein Gerät das "besser genug" war um die Investition zu rechtfertigen.
Das T530 habe ich bezüglich RAM und CPU (nahezu) voll ausgebaut, da ich auch hier keinen realistischen Upgradepfad auf neuere Geräte für mich sehe. Theoretisch ließen sich in manch aktuellere Geräte je zwei 8TB-SSDs einbauen, aber der dafür aufgerufene Preis macht dieses Szenario für mich unattraktiv.

Ob dein T520 weitere 15 Jahre durchhalten wird liegt zu einem guten Teil an dir, nämlich daran wie pfleglich du damit umgehst und wie deine Nutzungsszenarien aussehen. Die Plattform ist bereits jetzt 10 Jahre alt, du strebst also einen Gesamtnutzungszeitraum von 25 Jahren an.
Mein ältester PC ist jetzt im Durchschnitt der Komponenten 23 Jahre alt und obwohl er nach wie vor funktioniert ist er praktisch nutzlos, da er nicht nur mit selbst den einfachsten Aufgaben heute hoffnungslos überfordet ist, sondern auch gar keine aktuellen (sprich: sicheren) Betriebssysteme mehr auf ihm laufen. Die Rechnerentwicklung ist seitdem nicht linear verlaufen. So war z.B. gerade die Core2-Architektur welche in meinem Amilo steckt ein Meilenstein, da sie als erste bei Intel amd64-Unterstützung bot. Deshalb vermute ich, dass mein Amilo auch in 10 Jahren noch irgendwie brauchbar sein wird, aber gerade wenn VMs in's Spiel kommen kneifen die 3GB RAM inzwischen schon. Auch Sandy Bridge, was in deinem T520 steckt war so ein Meilenstein, denn selbst aktuelle Intel-CPUs funktionieren noch nach den selben Prinzipien. Deshalb ist dein T520 bisher deutlich besser gealtert als dein nur eine Generation älteres T410.
Fü konkrete Tipps wie du die Zukunftsfähigkeit deines T520 erhöhen kannst müsstest du konkrete Infos liefern: Wie ist die aktuelle Konfiguration und wie sehen deine Nutzungsszenarien aus? T520 und T530 sind recht ähnliche Geräte. Daher werden auch die Upgradepfade ähnlich aussehen.


RMS kann aus meiner Sicht deshalb an seinem Ideal festhalten, weil er ein verdammt sturer Bock ist, der ein Stück weit in (s)einer Traumwelt lebt. Dafür, dass er das tun muss um sich treu zu bleiben tut er mir Leid, hat aber gleichzeitig meinen Respekt dafür, dass er es auf sich nimmt.
Ich besitze ein Mobiltelefon, das aber nach heutigen Maßstäben nicht als Smartphone durchgeht. Und seine Nutzung beschränkt sich für mich auf Telefonieren wenn ich unterwegs bin. Mein Grund gegen ein modernes Smartphone ist, dass ich die dort verwendeten Betriebssysteme nicht für vetrauenswürdig erachte. Den Mobilcomputer-Aspekt den Smartphones für viele Leute haben übernimmt bei mir soweit nötig der GPD, auch wenn das längst nicht so komfortabel wie ein Smartphone ist. Auch das kneift inzwischen manchmal, weil ich noch deutlich unter 80 bin, wo jeder von einem erwartet ein Smartphone zu besitzen.

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paedubucher
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Re: Wo liegt zurzeit der Flaschenhals der Rechner?

Beitrag von paedubucher » 02.05.2021 00:45:38

Vielleicht geht meine Antwort an deiner Frage vorbei: Aber der Flaschenhals liegt meiner Meinung nach in der Nutzung der Rechner, d.h. in der Software. Das hat einerseits mit Bloatware zu tun: Signal Desktop und dergleichen ist z.B. wesentlich grösser als der Kernel.

Ein grosses Problem ist aber die (fehlende) Parallelisierung von Software. Einzelne Cores werden nicht schneller, aber wir haben immer mehr Cores. Diese zu nutzen ist nicht immer einfach. Beim Aufstarten des Betriebssystems sieht man den Zeitgewinn, den man mit systemd erreichen kann, ganz deutlich. Ein streng sequenziell (und deterministisch) aufstartendes OpenBSD braucht da doppelt und dreimal so lange. Beides hat Vor- und Nachteile, doch diese Debatte können wir uns hier ersparen...

Software auf mehrere Cores oder gar Rechner zu verteilen ist immer noch Spezialwissen in der IT. In JavaScript können die Leute mittlerweile mit Futures und dergleichen umgehen, doch backendseitig verbleibt der Flaschenhals. Go bringt eine leicht zu handhabende Implementierung von Communicating Sequential Processes (CSP) mit sich, doch auch hiermit kann man sich ins Knie schiessen. Erlang (Actor Model) und OTP (das u.a. die Verteilung von leichtgewichtigen Prozessen auf mehrere Nodes ermöglicht) erhält jüngst durch Elixir wieder etwas an Auftrieb. Auch die funktionale Programmierung ist für die Parallelisierung hilfreich. Von solchen Sachen profitieren wir aber heutzutage v.a. serverseitig.

Was Alltagssoftware angeht, halten sich Bloat und Hardware-Fortschritt ungefähr die Waage. Ein positives Beispiel finde ich Debianripgrep (in Rust geschrieben), das SSDs und mehrere CPUs gut zu nutzen weiss.

Bei Computerspielen sehe ich eher eine Stagnation, zumal gute Grafikhardware wegen den ganzen Cryptominern derzeit kaum erhältlich ist.

Ein paar lose Gedanken zu später Stunde...
Zuletzt geändert von paedubucher am 02.05.2021 10:24:23, insgesamt 1-mal geändert.
Habe nun, ach! Java
Python und C-Sharp,
Und leider auch Visual Basic!
Durchaus programmiert mit heissem Bemühn.
Da steh' ich nun, ich armer Tor!
Und bin so klug als wie zuvor.

mcb

Re: Wo liegt zurzeit der Flaschenhals der Rechner?

Beitrag von mcb » 02.05.2021 09:47:43

Ich gebe mal meinen Senf dazu:

1) Die GPU Leistung und Abwärme -> da sind Tischrechner in Vorteil

1a) das bringt ne Menge bei großen Daten

2a) da kann in den 15 kommenden Jahren alles ausfallen - sorry -

2b) du kannst alle Reparieren Austauschen (Ersatzteile vorausgesetzt)

2c) die Lüfter halten auch nicht ewig, Trackpointkappe, Akku, Biosbatterie

2d) siehe 2a) und 2c) Display, Displaykabel, Scharniere, Tastatur, Touchpad ....


3) der glaubt da fest drann

3a) schaue ich mir jetzt mal an ...

caue
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Re: Wo liegt zurzeit der Flaschenhals der Rechner?

Beitrag von caue » 02.05.2021 21:46:22

Hikaru hat geschrieben:
Ich denke, die Titelfrage lässt sich pauschal prinzipiell nicht beantworten, da es vom Szenario abhängt, welche Komponente zuerst zum Flaschenhals wird.
Ja, da hast du bestimmt recht. Ich habe deshalb zur Frage 1. folgendes hinzugefügt, als Versuch, den größten Teil der Benutzer anzusprechen:
gehen wir hier am besten von einem "normalen" Nutzer aus, der Texte schreibt, kleine Video- und Tonbearbeitung vornimmt, Videokonferenzen macht...
Dazu gehören sicher auch Gruppen wie Lehrer. Sie schaufeln selten eine große Datenmenge hin und her, sondern passen Materialien (Texte, Bilder, Ton, Video) an und geben sie wieder. Inzwischen ist Videokonferenz kräftig hinzugekommen, wofür der Nutzer leider wenig Spielraum hat, die zu übertragenden Daten zu reduzieren, einfach weil Optionen wie schwarz-weiß-Videos und Resolutionsreduzierung nicht oder kaum verfügbar sind. Wird das noch kommen, dass man kluge Videokonferenzprogramme haben wird, wo die Bildparameter bis zu einem Daten-Minimum eingestellt werden können? Ist das heute ein Flaschenhals bei normalen Nutzern?

trickykid
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Re: Wo liegt zurzeit der Flaschenhals der Rechner?

Beitrag von trickykid » 04.05.2021 18:30:20

Ok, also ich oute mich jetzt mal, denn nicht meine hardware ist der Flaschenhals, nein, ich bin der Flaschenhals.

Ich habe seit ca. 4 Wochen einen neuen Rechner. Die vollständige bootup Sequenz dauert so lange wie ich 1x mit den Fingern schnippe. LibreOffice fährt noch schneller hoch. Firefox ist kurz nach dem Mausklick handlungsfähig. Unlängst habe ich mir den Squid compiliert. Mit meinem alten Rechner dauerte das so 10 Minuten. Jetzt liege ich "gefühlt" bei 10 Sekunden. Häufig kopiere ich 8 bis 10 GB große Videodateien. Ja, das dauert und ist störend. Im Vergleich zu meinem alten Rechner ist der Zeitunterschied aber wie der zwischen einer Fieseler Fi 103 und einer SSC-8.

caue
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Re: Wo liegt zurzeit der Flaschenhals der Rechner?

Beitrag von caue » 06.05.2021 02:06:55

Welche technische Eigenschaften hatt denn dein neuer Rechner? Mal sehen, auf welcher Weise mein T520 i7 sich vor der neuen Moderne profilieren kann!

mk1967
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Re: Wo liegt zurzeit der Flaschenhals der Rechner?

Beitrag von mk1967 » 12.05.2021 18:27:24

Hallo caue,

3) Vielleicht auch, weil Stallman sich dem intensiv seit den 80ern grassierenden "Wenn-jeder-an-sich-denkt-ist-an-alle-gedacht"-Zeitgeist https://www.bpb.de/nachschlagen/lexika/ ... netarismus nicht anschließen wollte.
Letzterer wird glücklicherweise früher oder später auch wieder vergehen - wie das halt mit geistigen Moden so ist; und dann werden die Leute Stallman wieder für weniger realitätsfern halten, als sie das speziell in den 90ern und bis zum Luftschlösser-Sturz 2008 getan haben dürften - und als man noch heute vielleicht versucht ist, es zu tun. :wink: .

Michael

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Meillo
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Re: Wo liegt zurzeit der Flaschenhals der Rechner?

Beitrag von Meillo » 12.05.2021 22:01:15

Ich stimme paedubucher zu, dass der Flaschenhals nicht die Hardware sondern die Software ist. Gewissermassen ist die Antwort also eine Umkehr der Perspektive.

Natuerlich gibt es Software, die zwangslaeufig leistungshungrig ist, aber das von dir beschriebene Nutzungszenario und das der meisten Menschen umfasst diese gar nicht. Leider gibt es neben diesem inherenten Leistungshunger mancher Programme auch einen ``zufaelligen'' Leistungshunger von Software, weil Software typischerweise so viel Rechenleistung verbraucht wie auf einem modernen System vorhanden ist. Selbst wenn du also keine neuen Funktionen oder Programme brauchst, so wird deine Hardware ueber die Jahre zu langsam werden, weil du einerseits den Softwarestand von damals nicht zehn Jahre lang weiternutzen kannst, andererseits aber neue Versionen immer mehr Rechenleistung brauchen. Am schlimmsten ueberhaupt sind aber das Web und die Browser, die nicht nur immer kuerzere Releaszyklen haben sondern auch immer mehr Anforderungen stellen, an Rechenleistung, Prozessorfeatures & Co. Auch kann man das Web zunehmend weniger auf verschiedenen Browser-Leveln nutzen (JS an/aus), sondern muss die neueste Browser-Generation zur Verfuegung haben.

Mein Thinkpad von 2006 habe ich jetzt, also im Alter von 15 Jahren, ersetzt. Was die Rechenleistung angeht, haette es meine eigenen Anforderungen noch weitere zehn Jahre ausgereicht, waere das Web nicht. Hardwaremaessig hat nur die WLAN-Karte langsam Ausfallerscheinungen gezeigt -- jedenfalls hat es danach ausgesehen --, dagegen haette ich aber ein Zweitgeraet zum Ausschlachten dagehabt. Was Akkulaufzeiten angeht, kann ein aelteres Geraet leider nicht mit einem neueren mithalten. Ich habe mir seit 2012 schon den dritten Akku gekauft (der inzwischen langsam nicht mehr zu finden ist). Es gab schon nur noch Nachbauten in der mittleren Akkugroesse, was fuer rund 4h Laufzeit gereicht hat. Heutige Notebooks sind da in anderen Groessenordnungen. Die Bildschirmaufloesung haette mir persoenlich weiterhin gereicht (auch weil ich keine grafische Software verwende, deren Entwickler sich nur noch Monsteraufloesungen vorstellen koennen), aber Helligkeit und Kontrast eines aelteren Displays ist natuerlich auch nicht mit heutigen Displays vergleichbar.

Ich bin nun auf ein zehn Jahre juengeres Geraet umgestiegen: deutlich laengere Akkulaufzeit, helleres Display, moderner Browser ... sonst aber fuer meine Beduerfnisse keine weiteren Verbesserungen, oftmals auch Verschlechterungen (Tastatur!, Widescreen, ...).


Die Idee von komponentenweiser Aufruestung ist doch schon seit laengerem tot. Auf die Idee, dass es gut waere, wenn wir unsere Computer laenger als 3-5 Jahre nutzen koennen, wo sie heutzutage massig Rechenpower fuer die Anwendungsfaelle eines Standardusers haben, scheint noch hinter dem Horizont zu liegen.

Derzeit tendiere ich dazu, sich gebrauchte (refurbished) Business-Hardware zu kaufen und die so lange zu nutzen wie es ertraeglich ist. Ein gewisser Pragmatismus erleichtert einem da das Leben betraechtlich.


Ich hoffe, ich habe dir mit dieser Antwort etwas weitergeholfen.
Use ed once in a while!

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