Nvidia: Moore's Law ist tot
Unter der Überschrift "Das Leben nach Moore's Law" schreibt Bill Dally eine Gastkolumne für Forbes(öffnet im neuen Fenster), und der Inhalt hat es in sich. Während der Experte für parallele Rechenaufgaben, der Anfang 2009 zu Nvidia geholt wurde, in der ersten Hälfte seines Beitrags noch erklärt, wie wunderbar sich die Computerei dank Moore's Law entwickelt hat, geht er danach zum Frontalangriff über.
Die Beobachtung des Intel-Mitbegründers Gordon Moore, nach der sich die Zahl der Transistoren auf einem Chip alle 18 Monate verdoppeln lässt, ist laut Dally nicht mehr richtig. Jedenfalls dann, wenn daraus der Schluss gezogen wird, dass sich damit auch die Rechenleistung verdoppelt. Auch mehrere Kerne seien dafür nicht mehr hilfreich, denn, so der Wissenschaftler: "Dieser Versuch ist analog zum Versuch, ein Flugzeug zu bauen, indem man Tragflächen an einem Zug anbringt."
CPUs, die für Allzweckaufgaben vorgesehen sind, sind und bleiben Bill Dally zufolge träge und können mit den weiter steigenden Anforderungen zu mehr Rechenleistung nicht mithalten. Die Lösung sind – natürlich – Prozessoren mit mehr Parallelität, und GPUs erwähnt der Nvidia-Mitarbeiter dann nur als Beispiel. Dass ein Wechsel der Architekturen aber nicht alleine weiterhilft, gibt auch Dally zu: "Nach 40 Jahren serieller Programmierung gibt es enorme Widerstände gegen Veränderungen, weil sie einen Bruch mit lange gepflegten Praktiken erfordern."
Die Software, die auch schon moderne Multi-Core-CPUs bremsen kann, muss sich nach Dallys Willen endlich anpassen. Dazu müssten die Programmierer auch auf parallele Systeme geschult werden. Nvidias Schnittstelle dafür, CUDA, erwähnt der Chefwissenschaftler des Chipherstellers jedoch nicht – das wäre dann wohl auch für die Forbes-Leser zu offensichtlich.
Software, nicht Hardware hinkt hinterher
Dallys Attacke gegen Moore's Law, das oft als Garantie für mehr Rechenleistung ohne besonderes Zutun missverstanden wird, ist befremdlich. Immerhin hatte auch Nvidia oft versucht, seine Überlegenheit dadurch darzustellen, dass die Erhöhung der Transistorzahl seiner GPUs noch über den Voraussagen von Gordon Moore liegt. Aktuell baut Nvidia mit rund 3 Milliarden Transistoren auf den Fermi-GPUs sogar den komplexesten Chip der Welt.
In welche Richtung die Entwicklung von Prozessoren – gleich ob CPU oder GPU – jedoch geht, ist nicht nur bei Konkurrenten wie Intel und Nvidia umstritten. Manche Programmierer, wie der Kopf hinter den Unreal-Engines, Tim Sweeney, sind sogar der Meinung, die GPU an sich habe sich überholt. Sweeney führt dafür aber auch wieder ein Softwareproblem an und meint, die Programmierung von GPUs sei trotz Techniken wie CUDA immer noch viel zu umständlich.
Verschärfen wird sich die Diskussion um Chiparchitekturen schon 2011, wenn sowohl AMD als auch Intel Funktionen von CPU und GPU vereinen wollen. Während AMD dabei schon länger von "Fusion" spricht und die entsprechenden Chips "APU" für "Accelerated Processing Unit" nennt, hält sich Intel noch bedeckt.
Statt wie bisher zwei Dies in einem Chipgehäuse bei den aktuellen Dual-Cores und einem kleinen Grafikkern in den Atom-CPUs soll Intels nächste Architektur "Sandy Bridge" zwar auch einen hoch integrierten Grafikkern auf dem Die der CPU mitbringen. Wie die beiden sehr unterschiedlichen Architekturen aber konkret zusammenarbeiten, hat keines der beiden Unternehmen bisher schlüssig erklärt.
Dass Nvidia gerade jetzt gegen Moore's Law wettert, liegt jedoch nicht nur an diesen Entwicklungen, dafür gibt es einen viel profaneren Grund: Im April 2010 wird der Artikel von Gordon Moore(öffnet im neuen Fenster) aus der Zeitschrift "Electronics", in dem später das vermeintliche Gesetz erkannt wurde, 45 Jahre alt. Vor fünf Jahren, zum 40-jährigen Jubiläum des Textes, meinte sein Verfasser, Moore's Law könnte noch 20 Jahre Gültigkeit behalten.
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