Angriff auf AMD, Intel, Qualcomm und Co
»Neo«: Revolutionäre Super-CPUs
Mit der »Neo« Chip-Architektur will ein 19-jähriger Amerikaner die Chipindustrie umkrempeln. Sie ist gleichzeitig enorm leistungsstark und sparsam. Neben Supercomputern und PCs könnten davon auch mobile Geräte enorm profitieren.
Als der 19-Jährige Amerikaner Thomas Sohmers vor drei Jahren seine Schulausbildung abgebrochen hatte, befürchteten einige Verwandte und Bekannte schon das Schlimmste. Doch inzwischen hat der junge Mann allen Zweiflern bewiesen, dass man ihn deshalb definitiv nicht zum Versager abstempeln darf. Ganz im Gegenteil. Denn Sohmers, der nach eigener Aussage in seiner Freizeit besonders gerne Gitarre spielt und an Hardware herumbastelt, hat eine Idee mit dem Potenzial entwickelt um Chipgiganten wie Intel, AMD, Texas Instruments und Qualcomm gehörig ins Schwitzen zu bringen. Es geht dabei um eine neue Chip-Architektur namens »Neo«, die bei gleichen Rechenleistungen deutlich weniger Energie schluckt und damit auch entsprechend weniger Abwärme produziert, als die CPUs der etablierten Hersteller. Während Intel und Co. sich hier schon über eine, meist vor allem durch kleinere Strukturen erreichte, Reduktion des Energieverbrauchs um etwa zehn Prozent freuen, verspricht Neo in ganz neue Dimensionen vorzustoßen und mehr als 90 Prozent der Energie einsparen können. Die neuen Chips sollen damit letztendlich 10 bis 25 Mal so energieeffizient sein wie aktuelle Architekturen. Damit versprechen sie enorme Vorteile für alle Einsatzgebiete von Smartphones und Clients über Cloud Computing und Big Data bis hin zu Datacentern und der obersten Liga des High Performace Computing (HPC).
Die wichtigste Neuerung an Sohmers Architektur für Super-CPUs klingt für viele etablierte Chip-Produzenten und –Forscher zunächst einmal reichlich widersinnig: sie verzichten auf die üblichen Chache- und Zwischenspeicher, die eigentlich zur Beschleunigung beitragen. »Wir sehen ein Grundproblem in der Weiterentwicklung von Prozessoren, das seit 20 Jahren nicht angegangen wurde: Speicherbewegungen sind der größte Energiefresser und der engste Flaschenhals in modernen Prozessoren«, erklärt Sohmers. »Aber die Industrie hat sich primär darauf konzentriert, die reine Performance zu steigern, ohne dabei die Effizienz der Speicherbewegungen zu verbessern«. Dieser falsche Denkansatz habe letztendlich auch dazu geführt, dass das Mooresche Gesetz bald nicht mehr eingehalten werden kann.
Sohmers Berechnungen zufolge verbraucht eine heutige CPU etwa 40 Mal mehr Energie dabei, Daten mit dem lokalen Speicher auszutauschen, als sie für nutzbare Berechnungen mit den Daten »verbrennt«. Mehr als 60 Prozent dieses Energieverbrauchs entfallen laut ihm auf die hardwaregesteuerte Cache-Hierarchie. Zudem brauchen die immer größeren Chache-Speicher zusätzlichen Platz in den Chips. »Die heutigen Prozessor-Architekturen stammen noch aus Zeiten, als die benötigten Energiemengen für das Berechnen und Verschieben von Daten noch in etwa gleich waren«, so Sohmers. Diese Gleichung gelte angesichts der Entwicklungen und vor allem Verkleinerungen der Transistoren in den letzten Jahrzenten heute allerdings nicht mehr. Deshalb sei es heute effizienter, eine intelligente Software einzusetzen, um zu entscheiden, welche Daten wirklich noch vorgehalten werden müssen und welche vor allem aus energetischen Gesichtspunkten effizienter neu berechnet werden können.
- »Neo«: Revolutionäre Super-CPUs
- Supercomputing-Smartphones mit einer Woche Akkulaufzeit
Lesen Sie mehr zum Thema
