Was würden Sie mit 300 Kernen machen?

In seinem Vortrag auf dem Common Platform Technology Forum in der vergangenen Woche erläuterte Dr. Gary Patton, Vice President des Semiconductor Research and Development Center von IBM, seine Vision eines "hochintegrierten Chips". Seitdem habe ich darüber nachgedacht, wie ein solcher Chip verwendet werden könnte.

Patton sagte, er würde es letztendlich begrüßen, wenn neue Technologien wie 3D-Fertigung und Silizium-Photonik auf einem einzigen Chip integriert würden, und er beschrieb einen 3D-Chip, der drei Ebenen haben würde. Man hätte Logik mit etwa 300 CPU-Kernen. Ein anderer hat Speicher mit etwa 30 GB eingebettetem DRAM, der hauptsächlich als Cache-Ebene verwendet wird. Und schließlich würde es eine weitere photonische Ebene geben, die ein optisches Netzwerk auf dem Chip bereitstellt, für Verbindungen innerhalb und außerhalb des Chips sorgt und mit Geschwindigkeiten von mehr als 1 TB pro Sekunde arbeitet. Das ist ein ziemlicher Chip.

Dies wäre natürlich ein Serverchip. Im Moment ist es schwierig zu überlegen, was wir mit 300 Kernen auf einem Desktop oder Laptop machen würden, und es ist wahrscheinlich viel zu groß und zu heiß, um in ein Mobiltelefon zu passen. Wie wir wissen, wandert die Technologie im Laufe der Zeit nach unten, also sage ich niemals nie. Dennoch ist es ziemlich einfach, sich vorzustellen, wie ein solcher Chip in Supercomputern eingesetzt werden könnte, insbesondere in solchen, die komplexe Berechnungen erfordern. (Meine letzten Beiträge zum Thema Supercomputing können Sie hier und hier lesen.)

Es würde mich überhaupt nicht überraschen, es in einer Art Nachfolger von IBMs Watson-Projekt zu sehen, das ursprünglich für Jeopardy! Erstellt wurde. Herausforderung, wird aber jetzt in Bereichen wie Gesundheitswesen und Finanzen eingesetzt. Ich verstehe, dass diese Art der Herausforderung des maschinellen Lernens am besten für ziemlich leistungsfähige Kerne geeignet zu sein scheint, nicht für die SIMD-Arten (Single Instruction, Multiple Data), die wir beim GPU-Computing sehen. Und wenn es einen solchen Chip gäbe, würde IBM ihn wahrscheinlich in seinen High-End-Mainframes einsetzen.

Ein solcher Chip könnte beispielsweise für die Virtualisierung verwendet werden, wo er theoretisch Hunderte, vielleicht Tausende von virtuellen Maschinen handhaben sollte. Für einzelne Anwendungen werden wir jedoch eindeutig neue Arten der parallelen Programmierung benötigen, was große Änderungen in der Art und Weise zur Folge hat, wie Menschen Anwendungen schreiben.

In der Vergangenheit sind in der Computerbranche alle paar Jahre leistungsstärkere Maschinen hinzugekommen, und wir scheinen immer neue Wege zu finden, um sie zu nutzen - oft auf Wegen, die wir nicht erwartet haben. Vor zehn Jahren hatten sich schließlich nur wenige Menschen Watson oder Hadoop vorgestellt. Auf jeden Fall macht es Spaß darüber nachzudenken, was wir mit den Chips des nächsten Jahrzehnts anfangen können.