...und wie geht's weiter?

in jeden Stein der Landstraße ließ er ein elektrisches Kleinhirn einbauen, auf daß es die Wanderer laut vor dem Straucheln warne, und ebenso in alle Masten, Mauern und Bäume, damit überall der Weg erfragt werden konnte, unter die Wolken, damit der Regen im voraus verkündet würde, und in alle Berge und Täler. Kurzum, auf der Kyberei konnte man keinen Schritt tun, ohne über eine denkende Maschine zu stolpern... Stanislaw Lem: Robotermärchen

Massenware Computer ....

Die Massenproduktion der Mikroprozessoren hat den Computer zur Ware werden lassen. Einfache Taschenrechner, die 1970 noch über DM1800,-- kosteten, werden heute unter DM10,-- verkauft. Der Computer, programmierbar, mit Bildschirm und Tastatur ist in Preisregionen angesiedelt, die vor 20 Jahren dem obengenannten Taschenrechner vorbehalten waren. Die Rechenleistung dieser Geräte ist ungleich größer als die der staunenswerten Anlagen von Zuse, Bauer oder Billing. Der Computer hat einen Wandel erlebt: Vom Werkzeug der elitären Wissenschaft zum Allgemeingut.

 Mikroprogrammierte Mikroprozessoren

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 Spezialisierte CPU's: FPU, Transputer, Signalprozessoren, Array-Prozessoren,

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 Neuro-Chips

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Der Mikroprozessor vereint immer mehr Leistung in einem Bauelement. Waren anfänglich die Funktionsgruppen des zentralen Rechenwerks und der Ablaufsteuerung von den Kontrollbaugruppen für die Peripherie und vom Speicher getrennt, so werden sie heute als komplette Baugruppe auf einem IC realisiert. Andererseits kann auch eine Spezialisierung der Mikroprozessoren beobachtet werden: Die CPU wird nicht mehr ausschließlich für universellen Einsatz konzipiert. Spezielle Aufgaben werden ausgelagert: Arithmetikprozessoren (Floating-Point-Units, kurz FPU) werden für rechenintensive Aufgaben verwendet; die Speicherverwaltung wird einer MMU (Memory-Management-Unit) überlassen; für die Anbindung an Netzwerke gibt es spezielle Peripheriebausteine. So findet die Trennung der Funktionen auf einer höheren Ebene statt, um bei Beherrschung der Fertigungstechnologie wieder zu einer Ein-Chip-Lösung zu führen. Die Spezialisierung hat auch von einer Abkehr von der CPU, die möglichst viele Befehle beherscht, verursacht. RISC (Reduced Instruction Set Computer) heißt die Technologie, die schnellere Abwicklung von Rechenoperationen ermöglichen soll. Die Beschränkung auf wenige Befehle, die aber alle in kurzer Zeit, wenn möglich in einem Prozessortakt, ausgeführt werden, führt zu neuen Schwierigkeiten: Die vom Prozessorbus bedienten Speicherbausteine müssen mit den immensen Taktraten (derzeit 55MHz) schritthalten. Derselbe Gedanke steht hinter der Entwicklung der Signalprozessoren. Sie dienen zur digitalen Verarbeitung analoger Daten, die in aller Regel Echtzeitbedingungen genügen muß. Als Konsequenz hieraus werden auf dem Prozessorchip ganze Pipelines von Rechenwerken integriert, die, sobald die Pipeline gefüllt ist, in der gleichen Geschwindigkeit die errechneten Werte zur Verfügung stellen, wie sie eingegelesen werden. Ein moderner Signalprozessor vereint neben einer schnellen FPU auch Tabellen für trigonometrische Funktionen und getrennt Bussysteme für ein- und abgehende Daten. Die derzeit leistungsfähigsten Prozessoren dieser Art verfügen über volle 32 Bit Adress- und Datenbusse, eine 96-Bit-FPU und einen Befehlssatz, der eher einem herkömmlichen Mikroprozessor nahekommt, als einem RISC-Prozessor.

Effekt: 1 Mikroprozessor billiger als festverdrahtete Logik

Wirkung: Funktion liegt in der Software, nicht mehr in der Hardware

 Und die Zukunft

Quantenrechner, optische Rechner


Stand: 19.11.2002 /
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