Neuer Weg für hocheffizientes Advanced Computing: Generative Strukturcomputing

Mit der Annäherung des Mooreschen Gesetzes und des Dennard-Skalierungsgesetzes an ihre physikalischen Grenzen stehen die Leistungen und Effizienzen von Computersystemen, die auf Fortschritten in der Fertigung von integrierten Schaltkreisen basieren, vor zunehmend ernsthaften Herausforderungen. Vor diesem Hintergrund ist die Forschung und Entwicklung im Bereich Advanced Computing zu einem allgemein anerkannten wichtigen Ziel in der Branche geworden. Dieser Artikel analysiert zunächst eingehend die Entwicklungskrisen, mit denen Computersysteme im Zeitalter des intelligenten Rechnens konfrontiert sind, und fasst daraufhin die Entwicklungsperspektiven für Advanced Computing zusammen. In Anbetracht der aktuellen Schwierigkeiten werden in diesem Artikel entsprechende Lösungsansätze vorgestellt. Anschließend wird das Konzept des generativen Strukturcomputing aus wichtigen Perspektiven wie softwaredefinierten Knoten und generativen Interkonnektionsstrukturen eingehend erläutert. Schließlich wird basierend auf einer umfassenden Analyse der Merkmale, die ein ideales Trägersystem für generatives Strukturcomputing aufweisen sollte, das softwaredefinierte System-on-a-Chip vorgestellt und typische Anwendungsbeispiele für generatives Strukturcomputing gegeben, mit dem Ziel, einen praktischen technischen Weg für die Entwicklung zukünftiger Computerarchitekturen aufzuzeigen.