Hewlett Packard Enterprise (HPE) arbeitet mit dem Deutschen Zentrum für Neurodegenerative Erkrankungen (DZNE) zusammen, das seine neue Computerarchitektur „The Machine“ in der Hirnforschung nutzen wird. Rechner in Palo Alto wie auch Entwicklungssysteme beim DZNE sollen die Forschung beschleunigen und durch die Analyse extrem großer Datenmengen für präzisere Ergebnisse sorgen.
Im Forschungszentrum fallen etwa bei der Aufnahme von Bildern des Gehirns durch MRT (Magnetresonanztomographie) gewaltige Datenmengen an, deren Verarbeitung mit herkömmlicher Rechnerinfrastruktur zu hinderlichen Einschränkungen zwingt. Bei aufwendigen Messungen können bis zu 0,5 GByte Rohdaten in der Sekunde – und damit bis zu 2 TByte in der Stunde – anfallen, die nicht vollständig zu speichern sind, sondern nach Umrechnung in Bilder mit weit geringerem Informationsgehalt verworfen werden. Abhilfe soll hier HPEs neue Rechnerarchitektur mit „Memory-Driven Computing“ bringen – als deren Kern ein sehr großer Arbeitsspeicher und nicht mehr der Prozessor zum Einsatz kommt.
Neue Computing-Architektur „The Machine“ (Bild: HPE)
„The Machine“, von der HPE auf der CeBIT den ersten Prototypen zeigt, soll als Arbeitsspeicher-zentrische Architektur die seit rund 60 Jahren gebräuchlichen Computerarchitekturen ablösen. Bei dieser radikal neuen Architektur kommunizieren auf bestimmte Arbeitslasten spezialisierte Prozessoren über optische Verbindungen mit einem universellen Speicher. Die Trennung von Hauptspeicher und Massenspeicher wird somit aufgehoben. Für den neuen Speicher setzt HPE auf Memristoren. Aufgrund von Simulationen geht das Unternehmen von einer 8000-mal höheren Verarbeitungsgeschwindigkeit bei vielen Workloads im Vergleich zu heutigen Rechnern aus.
In der Kooperation mit dem DZNE soll sich mit Pilotanwendungen zeigen, wie „The Machine“ zur schnelleren und umfassenderen Berechnung von Ergebnissen zu nutzen ist. Als weitere Beispiele, bei denen viele TByte Daten anfallen, nennt Hewlett Packard Enterprise die Erstellung von Gen-Daten und die automatisierte Mikroskopie lebender Zellen.
Die Wissenschaftler am DZNE erhoffen sich völlig neue Erkenntnisse zu den Ursachen von Alzheimer und anderen Demenzerkrankungen. Die neue Architektur könnte sich als ideale Plattform erweisen, um die MRT-Daten vollständig zu speichern und zu aussagekräftigeren Bildern zu verarbeiten – mit potentiell großen Vorteilen über die Forschung hinaus für die gesamte diagnostische Praxis.