Forscher entwickeln Chip mit über 1.000 „Kernen“

Die Zahl der Kerne von Prozessoren soll in Zukunft noch weiter steigen. Intel erforscht bereits eine Architektur, die theoretisch 1.000 Kerne ermöglichen soll. Forscher der University of Glasgow haben nun einen „Prozessor“ mit bereits mehr als 1.000 virtuellen Kernen erschaffen, indem sie ein FPGA entsprechend programmierten.

Wie bereits angedeutet, handelt es sich dabei allerdings nicht um einen Prozessor mit 1.000 „echten“ Kernen und entsprechenden Schaltkreisen auf einem Die, sondern um ein speziell programmiertes Field Programmable Gate Array (FPGA). In diesen flexibel nutzbaren, integrierten Schaltkreis wurden von den Forschern mehr als 1.000 logische „Mini-Schaltkreise“ programmiert, die wiederum – jeder für sich – eigene Befehle ausführten. So entstand praktisch ein „1.000-Kern-Prozessor“.

Anschließend nutzte man den Chip für die Berechnung eines Algorithmus', der Bestandteil des MPEG-Videoformats ist. Mit einer angeblichen Geschwindigkeit von fünf Gigabyte in der Sekunde soll der Chip etwa zwanzig Mal schneller als ein aktueller High-End-Desktop-Computer gerechnet haben. Um den Chip schneller zu machen, teilten sie jedem „Kern“ einen eigenen (dedizierten) Speicher zu. Bei aktuellen CPUs müssen sich die Kerne hingegen Speicherressourcen oftmals untereinander teilen.

Der Nachteil eines in dieser Form genutzten FPGA sei allerdings der enorme Programmieraufwand, weshalb sie nicht in Standard-Computern verbaut würden, erläutert Dr. Wim Vanderbauwhede, der zusammen mit Kollegen an diesem Projekt arbeitet. Er sieht allerdings eine große Zukunft für rechenstarke FPGAs, auch in Endgeräten. Neben des hohen Leistungspotenzials sollen sie zudem noch äußerst energieeffizient arbeiten, alleine aufgrund dessen, dass sie ihre Arbeit schneller verrichteten. Dieses Projekt sollte zunächst das Rechenpotenzial der FPGAs aufzeigen.

„This is very early proof-of-concept work where we’re trying to demonstrate a convenient way to program FPGAs so that their potential to provide very fast processing power could be used much more widely in future computing and electronics.“

Dr Wim Vanderbauwhede

Mit dem „ersten konfigurierbaren Prozessor“ in Form des Atom E600C, verbaute Intel erstmals ein FPGA auf dem CPU-Package, das in diesem Falle aber nicht zusätzliche Rechenleistung ermöglicht, sondern für eine flexible Anpassung an eingebettete Systeme und deren Schnittstellen gedacht ist.