Aus der Halbleiterphysik ist bekannt, dass Prozessorkerne nicht mehr signifikant schneller werden können. Die Geschwindigkeit der einzelnen Transistoren kann nicht mehr viel schneller werden auf Grund physikalischer Limits in der Dimensionierung und anderer physikalischer Effekte bei kleinen Strukturen.1 Die Silizium-Technologie ist an ihre physikalische Grenzen gekommen und daher geht der Trend in spezialisiertere Architekturen und Prozessoren mit mehreren Kernen und spezielle Prozessordesigns wie Vektorprozessoren.

In heutigen Computern sind Multikernprozessoren Standard und die Anzahl der Kerne nimmt stetig zu. Der aktuelle Standard von zwei oder vier Kernen ist erst der Anfang. Prozessoren mit 16 oder mehr Kernen sind in den nächsten Jahren zu erwarten.

Die große Frage ist nun: Wofür sind die ganzen Kerne gut? Ein einzelner Kern rechnet mit einer Geschwindigkeit von 2 oder 4 GHz und der aktuelle Stand der Softwareentwicklung nutzt meist nur einen Kern und damit sind die zusätzlichen Kerne fast nutzlos. Wenn das volle Potential der heutigen Computer genutzt werden soll, dann müssen alle Kerne genutzt und die sequentiellen Programmteile auf ein Minimum reduziert werden. Um dies zu tun, müssen die Prinzipien der Nebenläfigkeit und Mehrkernprogrammierung verstanden werden und moderne Programmiersprachen in Betracht gezogen werden die die Leistung und Paradigmen implementieren, um die Nebenläufigkeit korrekt zu machen.

Mehrkernprogrammierung benötigt anderes Denken und anderes Design und ist ein großer Schritt vorwärts für Softwareentwicklungsteams. Es geht nicht nur darum die Software schneller zu machen und darum die Software aufzuteilen und die einzelnen Aufgaben auf mehrere Kerne zu verteilen, sondern es geht um Thread-Sicherheit, Datensicherheit, Wiederholbarkeit uynd Zuverlässigkeit.

PureSol Technologies kann Ihnen helfen Softwareprojekte zu planen und zu implementieren die auf mehreren Kernen laufen soll. Wir können auch die Prinzipien und die Designvoraussetzungen schulen, um Softwareprojekte auf mehreren Kernen sicherer zu machen.

 


 1 Moderne MOS-Transistoren haben Gateoxiddicken im Bereich von wenigen zehn Atomlagen. Der Leckstrom nimmt dramatisch zu und Fertigungstolleranzen im Bereich weniger Atome macht es schwer qualitativ hochwertige Prozessoren herzustellen.