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Mittwoch, 20. Februar 2019

Informationstechnik

Der Wettlauf zwischen Hard- und Software

Von Jens D. Billerbeck | 16. August 2018 | Ausgabe 33

Es war auf einer Pressekonferenz Anfang der 1990er-Jahre. Gerade war der damals neue Intel-Prozessor 486 dabei, den Vorgänger 386 abzulösen, als ein Journalist fragte, wofür man denn so viel Rechenleistung brauche.

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Foto: Intel Corporation

Loihi nennt Intel seinen neuromorphen Testchip. Er ahmt das Lern- verhalten des menschlichen Gehirns nach.

Es antwortete ein hochrangiger Microsoft-Manager augenzwinkernd: „Wir haben den 386er dicht gekriegt, das schaffen wir auch mit dem 486er.“ In den vergangenen fast 30 Jahren hat sich daran nichts geändert: Software ist immer bereit, neu zur Verfügung stehende Hardwareleistung maximal auszunutzen.

Nicht nur die Prozessoren wurden schneller und mit mehreren Kernen ausgerüstet. Vorhersagemechanismen für Prorammverzweigungen und andere Tricks kamen hinzu. Auch die Speicher wurden schneller und vor allem größer – kaum noch vorstellbar, dass um 1990 beim PC 4 MByte (!) das Limit waren. Der im Übrigen auch nur mit Tricks wirklich nutzbringend verwendet werden konnte. Es gab also etliche Stellschrauben, an denen immer wieder gedreht wurde, um mehr Leistung aus einem Rechner herauszukitzeln. Heutige Supercomputer nutzen zusätzlich Grafikchips als Coprozessoren und arbeiten massiv parallel. Und doch: Der Appetit potenzieller Anwendungen, die massive Datenberge durchsuchen wollen (Big Data), scheint unstillbar.

Um aus Daten Informationen zu machen, sind immer wieder neue Ansätze gefragt. Das beginnt bei der Datenverarbeitung im Arbeitsspeicher (In-Memory-Computing z. B. bei SAPs Hana), neuen Hardwarekonzepten, die den Speicher ins Zentrum ihrer Architektur stellen (HPEs „The Machine“) und neuen Ansätzen im Prozessordesign.

Doch bei Aufgaben wie der Optimierung von Logistikabläufen stoßen auch die schnellsten Rechner an ihre Grenzen. Hier soll künftig der Quantencomputer in akzeptabler Zeit zu Lösungen führen. Und für die künstliche Intelligenz, das maschinelle Lernen, steht eine neue Kategorie Rechnerchips in den Startlöchern: Sogenannte neuromorphe Schaltkreise bilden neuronale Netzwerke im Stil des menschlichen Gehirns in Hardware ab.