Grundlagen, Operationsprinzipien und Strukturen von Innovativen Rechnerarchitekturen

Zusammenfassung

In der gesamten bisherigen Geschichte elektronischer Computer konnte alle 5 bis 6 Jahre eine Leistungssteigerung um eine Größenordnung erzielt werden. Dieser Fortschritt war immer primär ein Fortschritt der Bausteine-Technologie, hinter dem die ebenfalls erzielten Fortschritte der Rechnerorganisation eine sekundäre Rolle spielten. Der Fortschritt der Halbleiter-Technologie in Richtung auf hohe Integrationsdichte, hohe Arbeitsgeschwindigkeit und geringe Kosten war in den letzten Jahren besonders dramatisch. Um diese Fortschritte wirklich nutzen zu können, ist eine Abkehr von der jahrzehntelang dominierenden Architektur der von-Neumann-Maschine unvermeidbar. Aber auch um die neuesten Erkenntnisse der Softwaretechnik hinsichtlich Modularisierung von Software, Datenschutz und -integrität, Anpassungsfähigkeit der Betriebssysteme, Realisierung von Datentypen und Datenmodellen, Realisierung prozeßorientierter Sprachen usw. zu nutzen und hardwaremäßig zu unterstützen, sind neue Wege in der Rechnerarchitektur zu beschreiten. Der so wichtige Aspekt der Fehlertoleranz und Zuverlässigkeit hat Rückwirkungen auf die Architektur einer Maschine. Langsam nähert man sich den physikalischen Grenzen für die Arbeitsgeschwindigkeit von Schaltkreisen und Speicherelementen.