Chaos-Theorie soll Mooresches Gesetz ohne neue Transistoren retten

Intel, Prozessor, Chip, Wafer, Sandy Bridge Bildquelle: Intel Free Press / Flickr
Es wird immer schwerer, durch die weitere Miniaturisierung von Prozessor-Architekturen und die Integration von noch mehr Transistoren weiter die Leistungssteigerungen zu erreichen, die Intel-Mitbegründer Gordon Moore einst als bis heute gültigen Leitsatz festschrieb. Das Chaos könnte hier helfen.
Letzteres behauptet zumindest eine Forschergruppe um Behnam Kia von der North Carolina State University. Demnach habe die ständige Fokussierung auf die Verkleinerung der Strukturweiten dazu geführt, dass im Grunde kaum jemand versucht, durch einen anderen Weg zum Ziel zu kommen. Das dürfte aber auch daran liegen, dass die Idee von Kia und seinen Kollegen gleich die Prinzipien der Prozessorarchitektur als Ganzes in Frage stellt.

Die Forscher haben sich für ihren Ansatz erst einmal die aktuellen Chips an sich angesehen. Dabei fiel auf, dass während jeder Operation ein großer Teil der vorhandenen Transistoren überhaupt nicht benötigt wird. Die Leistungssteigerungen erfolgten im Wesentlichen, indem immer mehr Transistoren dazu kamen, die Effizienz derer Nutzung aber im Grunde immer gleich blieb.


Brachen nutzbar machen

Die Inaktivität vieler Bereiche eines Chips liegt schlicht daran, dass die dortigen Transistoren für eine bestimmte, gerade anstehende Berechnung gar nicht benötigt werden. Dies kann beispielsweise sein, weil sie zu einem bestimmten Logik-Gatter gehören, das in der aktuellen Schaltung nicht mit einer Funktion versehen ist.

Kia und seine Kollegen wollen diese ungenutzte Kapazität in Prozessoren so weit es geht nutzbar machen. Mit Hilfe der Erkenntnisse aus der Chaostheorie wollen sie Architekturen entwickeln, bei denen die ungenutzten Schaltkreise jeweils so umprogrammiert werden können, dass sie in der Lage sind, sich an den Berechnungen zu beteiligen.

Die Arbeiten beschränkten sich bisher auf theoretische Ausarbeitungen. Trotzdem ist man zuversichtlich, dass es nicht sonderlich schwer sein sollte, auch in der Praxis entsprechende Chips zu konstruieren. Das würde eine deutliche Leistungssteigerung bei gleichbleibender Zahl an Transistoren ermöglichen. Es würde wahrscheinlich nicht einmal nötig sein, besonders viel an den Fertigungsprozessen zu verändern, hieß es. Intel, Prozessor, Chip, Wafer, Sandy Bridge Intel, Prozessor, Chip, Wafer, Sandy Bridge Intel Free Press / Flickr
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