Supercomputing hält Einzug auf dem Dektop

An der University of Maryland wurde unter der Leitung von Uzi Vishkin ein Single-Chip-Prototyp entwickelt, der mit 64 parallel geschalteten Prozessoren ausgestattet ist. Während der Desktop-PC Standardkomponenten ansonsten aus Stadardkomponenten besteht, hat das Team um Vishkin sich vor allem mit den architektonischen Anforderungen auseinandergesetzt, die ein derartiger Supercomputer-Chip an Software-Programmierer stellt. Komplexe Algorithmen und Hardware-Technologien sollen garantieren, dass die Programmierung für den Desktop-Supercomputer nicht zur unlösbaren Aufgabe wird.

„Durch Miniaturisierungsprozesse können schon in wenigen Jahren bis zu 100 Prozessorkerne auf einen Chip gepackt werden. Weitaus problematischer ist es allerdings, die Anwendersoftware an die parallelisierten Rechenprozesse anzupassen“, meint Siegfried Benkner, Leiter des Instituts für Computerwissenschaften an der Universität Wien. Bei Multi-Core-Architekturen zeige sich zwar die Tendenz, dass die einzelnen Prozessorkerne im Vergleich zu den jetzigen High-End-Prozessoren einfacher aufgebaut seien. Das Programmieren für parallele Rechenabläufe gestalte sich aber als äußerst komplexes und aufwändiges Unterfangen, so Benkner.

Als zusätzliches Manko gilt, dass die Standardisierung von Programmiersprachen für parallel rechnende Multicore-Architekturen noch in den Kinderschuhen steckt. Gleichzeitig ist mittlerweile auch den großen Technologie- und Software-Konzernen klar, dass der Einzug multipler Prozessorkern-Architekturen im Desktop- und Laptopbereich nur mehr eine Frage der Zeit ist. Sony hat mit der Markteinführung der Playstation 3 bereits ein Gerät auf den Massenmarkt gebracht, das mit einem IBM-Powerprozessor und acht Spezialcores für aufwändige Grafikprozesse ausgestattet ist. Aber auch hier gilt: „So neu das Chipdesign, so elementar sind derzeit noch die Programmierungen. Es gibt kaum einen Videogame-Hersteller, der die Möglichkeiten derzeit auch nur annähernd ausschöpft“, so Benkner. An der Universität wird die Konsole daher immer wieder auch als Studienobjekt herangezogen.

Herkömmliche Bauteile für Desktop-Supercomputer (Foto: eng.umd.edu)