Was steht im Aufgabenhaft der IBM-Chip-Designer?

Ausblick auf Power 7+, Power 8 und den denkenden Chip

23.08.2011 | Redakteur: Ulrike Ostler

Dann kommt Power 8

Im April 2010 wollte IBM ursprünglich bereits mit Systemen wie “Power 750“, „Power 770“ und im Oktober 2010 mit „Power 720“, „PS7XX“-Blades und „Power 795“ für den High-end-Markt auf den Markt gehen. Allerdings hat IBM sein Portfolio erheblich ausgeweitet und das Announcement verschoben, um die Erholung nach der Rezession zu erwischen. Somit fiel die Markteinführung in die Phase der x64-Prozessoren von Advanced Micro Devices und Intel.

Die Power-8-Chips sollen irgendwann im Frühjahr 2013 auf den Markt gelangen. Nachdem was derzeit bekannt ist, liegt der Fertigung dann ein 28 Nanometer-Prozess zugrunde. Ein Wechsel zu 22 Nanometern ist jedoch bereits vorgesehen. Außerdem soll der Chip über mehr Kerne, größere Caches, mehr Acceleratoren und die über die vierte Generation der IBM-technik Simultaneous Multithreading (SMT) verfügen.

Daraus, wie viele Cores es sein sollen, macht IBM noch ein Geheimnis. Doch das Schrumpfen von 45 auf 22 Nanometer könnte bedeuten, dass 16 Kerne auf einem einzigen Power-8-Chip Platz fänden. Also: Ein Power-8-Chip könnte auf derselben Plattform in etwa doppelt so viel Dampf machen, Socket für Socket.

Synapsen auf dem Chip

Karte der Synapsen; Bild: IBM
Karte der Synapsen; Bild: IBM

Für Schlagzeilen sorgt allerdings eine andere Chip-Entwicklung von IBM: die erste Generation eines Computerprozessors vorgestellt, der wie ein Gehirn arbeitet. Forscher aus dem kalifornischen IBM Research Center in Almaden haben erstmals Prototypen einer neuartigen Klasse von Computerchips vorgestellt, die die Fähigkeiten des menschlichen Gehirns hinsichtlich Wahrnehmung, Kognition und Reaktion in Grundzügen nachahmen. Der als Basis für die Forschungsarbeiten dienende Ansatz lautet „Cognitive Computing“ und könnte zukünftig die Herstellung von lernenden Computern ermöglichen, die zudem um ein Vielfaches effizienter und kleiner sind als heutige Systeme.

Das Ziel von Synapse ist es, ein Computersystem zu entwickeln, das nicht nur verschiedenartige sensorische Eingangsdaten gleichzeitig analysiert, sondern sich auch auf Basis seiner Interaktion mit der Umwelt dynamisch rekonfiguriert. Zudem geht es darum, ein System mit dem geringen Energieverbrauch und Volumen des menschlichen Gehirns zu entwickeln. Längerfristig möchten die IBM Forscher ein System mit 10 Milliarden Neuronen und 100 Billionen Synapsen realisieren, das weniger als 1 Kilowatt Energie verbraucht und ein Volumen von weniger als 2 Litern aufweist.

Dharmendra Modha, Projektleiter bei IBM Research in Almaden, sagt: „Synapse ist ein wichtiges Vorhaben, um den Weg für Computer jenseits der Von-Neumann-Architektur zu ebnen.“ Zukünftige Anwendungen der Informatik verlangten zunehmend nach Funktionen, die mit der heutigen Architektur nicht effizient genug umgesetzt werden könnten. „Unsere Prototypen sind ein weiterer wichtiger Schritt in der Computerentwicklung. Sie läuten eine neue Generation von Computern und Anwendungen in Wirtschaft und Wissenschaft ein.“

Zuerst: 45 Nanometer

Die von den Forschern vorgestellten neurosynaptischen Computerchips enthalten Silizium-Schaltkreise und Algorithmen, deren Aufbau der Neurobiologie entnommen sind und ähnliche Abläufe ermöglichen wie sie zwischen Neuronen und Synapsen im Gehirn auftreten. Zwei erste Prototypen wurden bereits gefertigt und befinden sich derzeit in der Testphase.

Beide Prozessorkerne wurden in 45-Nanometer-SOI-CMOS hergestellt und enthalten 256 Neuronen. Ein Testchip enthält 262.144 programmierbare Synapsen, der andere 65.536 lernende Synapsen. Das IBM-Team konnte damit bereits einfache Anwendungen wie Navigation, maschinelles Sehen, Mustererkennung, sowie assoziative Speicherung und Klassifizierung demonstrieren.

Systeme, die auf dieser neuartigen Technologie basieren, bilden eine Abkehr von der seit über einem halben Jahrhundert geltenden, so genannten Von-Neumann-Architektur, nach der die meisten heute verwendeten Computer aufgebaut sind. Zentrale Aussage der Architektur ist, dass ein Computer aus Rechen-, Steuer-, Eingabe- und Ausgabeeinheit sowie einem Arbeitsspeicher besteht und von definierten Programmen und Instruktionen abhängt, um Aufgaben durchzuführen, die Schritt für Schritt abgearbeitet werden.

Korrelationen und Supercomputing

In der Architektur von kognitiven IT-Systemen verschmilzt die Grenze zwischen Hard- und Software und ermöglicht darauf aufbauenden Computern durch Erfahrung zu lernen, Korrelationen zu finden und Hypothesen zu bilden. Auf diese Weise ahmen sie die strukturelle und synaptische Plastizität des menschlichen Gehirns nach.

Bei der Entwicklung der Chips, die Teil der mehrjährigen Forschungsinitiative Synapse ist, wurden Erkenntnisse und Wissen aus der Nano- sowie Neurowissenschaft und dem Supercomputing eingebracht. IBM und eine Reihe US-amerikanischer Universitäten haben zudem für die zweite Phase des Synapse-Projektes Unterstützung in Höhe von 21 Millionen Dollar von der amerikanischen DARPA-Behörde erhalten.

Inhalt des Artikels:

zurück »1 »2


Kommentar zu diesem Artikel abgeben

Schreiben Sie uns hier Ihre Meinung ...
(nicht registrierter User)

Spamschutz 

Bitte geben Sie das Ergebnis der Rechenaufgabe (Addition) ein:
Kommentar abschicken

Dieser Beitrag ist urheberrechtlich geschützt. Sie wollen ihn für Ihre Zwecke verwenden? Infos finden Sie unter www.mycontentfactory.de (ID: 2052680) | Archiv: Vogel Business Media

Themen-Newsletter IT-BUSINESS Themen-Update Server & Desktop-PC abonnieren.

Hat Ihnen dieser Artikel gefallen?
Wenn Sie wichtige Nachrichten in Zukunft nicht verpassen möchten, dann versorgen wir Sie über unseren Themenkanal-Newsletter gerne direkt mit den aktuellsten News und Fachbeiträgen aus diesem Themenumfeld. Jetzt abonnieren!

* Ich bin mit der Verarbeitung und Nutzung meiner Daten gemäß Einwilligungserklärung und AGB einverstanden.
Spamschutz:
Bitte geben Sie das Ergebnis der Rechenaufgabe (Addition) ein.
Dell Venue Pro Tablets: Systemhäuser sind überzeugt







Mit dem Venue 8 Pro und dem Venue 11 Pro hat Dell jüngst neue Tablets für das Businessumfeld präsentiert. Erste Systemhäuser haben die Geräte nun unter die Lupe genommen und sehen zusätzliches Umsatzpotenzial. Lesen Sie das Online-Advertorial

Live Demo

Wachstumsmotor IT-Security – sind Sie schon dabei?
In unserem IT-BUSINESS Live-Cast erfahren Sie, welche klaren Wettbewerbsvorteile Ihnen Sophos als Reseller bietet:

Abonnieren Sie unseren Newsletter

Zum Beispiel-Newsletter

Abonnieren Sie den täglichen Newsletter IT-BUSINESS Today!

Sie erhalten kostenlos und pünktlich jeden Morgen und Mittag die aktuellsten News, Hintergründe und Personalien aus dem IT-Markt.

>> Hier geht es weiter zur Registrierung