Annons

Har dagens datorer gått in i väggen?

Vi är vana vid att datorernas prestanda ökar i rask takt. Men snart ställs ingenjörerna inför tre helt nya hinder på vägen. Per Stenström, professor i dator­arkitektur vid Chalmers tekniska högskola, leder den europeiska forskningssatsningen Eurecca, som ska hitta de nya lösningar som krävs.

Författare: 

Publicerad:

2011-12-18

Vilka är problemen?

– Det första har sin grund i att datorindustrin år 2004 gick över till så kallade flerkärniga processorer. Tidigare hade datorerna en beräkningsenhet som utförde instruktionerna en efter en, och prestandan förbättrades genom att man ökade klockfrekvensen, alltså arbetstakten. Men år 2004 gick det inte att öka klockfrekvensen mer – det alstrade för mycket värme. Då gick man över till flera parallella beräkningsenheter på varje processorchip. Men för att utnyttja den parallella kapaciteten måste man bryta upp programvaran i olika delar som körs samtidigt. Det är oerhört svårt för programmerarna – de klarar inte att utnyttja processorerna optimalt. Därför måste vi utveckla stödfunktioner för detta i hård- och mjukvaran.

Vad handlar det andra problemet om?

– Det handlar om datorernas grundläggande byggstenar – transistorerna. De blir hela tiden mindre; ungefär vartannat år halveras deras storlek. Vi är nu nere i dimensioner på ett par hundra atomer. Snart handlar det om ett tiotal atomer, och då kommer kvantmekaniska effekter in i bilden. Hittills har vi kunnat lita på att en etta är en etta och en nolla en nolla. Men på atomnivå handlar det i stället om sannolikheter för att det antingen är en etta eller en nolla.

Här har vi inga kristallklara idéer ännu. Men vi vet att det inte går att lösa allt på hårdvarunivå, utan man måste upptäcka och hantera de fel som dyker upp på mjukvarunivån.

Och det tredje?

– För att kunna öka prestandan måste vi förbättra energieffektiviteten, annars går det åt för mycket energi och alstras för mycket värme. För att lyckas måste vi ändra den grundläggande datorarkitekturmodellen och skräddarsy lösningar för speciella funktioner. I dag finns mest paniklösningar.

Du har just läst en artikel från tidskriften Forskning & Framsteg. Prenumerera här.

Kommentera:

Dela artikeln:

TIDNINGEN FÖR DIG SOM ÄR NYFIKEN PÅ ALLVAR
10 nummer 779 kr
2 nummer 99 kr
Du vet väl att du kan läsa Forskning & Framsteg i din läsplatta? Ladda ned appen från App Store eller Google Play. (Läsplatteutgåvan ingår i alla prenumerationer.)

Lägg till kommentar