Arbeit für Rechenknechte

Intel ist unter die Software-Entwickler gegangen und forscht an Anwendungen, die zum einen mit der Anzahl zusätzlicher Kerne skalieren, zum Anderen überhaupt etwas mit der Rechenleistung von zukünftigen Mehrkern- Prozessoren anfangen können. Wir stellen zwei der Rechtfertigungen vor.

Die Zukunft gehört den Mehrkern-Prozessoren. In diesem Punkt sind sich Intel und AMD einig. Derzeitige Systeme bieten bis zu vier Kerne. Der Kunde der Zukunft wird aus PCs mit einer deutlich größeren Anzahl an vernetzten Rechenknechten auswählen können. Doch die Knechte sind eigenbrödlerisch und arbeiten bei derzeitiger Software nur selten gut zusammen. Und da der durchschnittliche Nutzer kein extremes Multitasking betreibt forscht Intel momentan an Anwendungen, die sich auf viele rechnende Schultern verteilen lassen und gleichzeitig genug Leistungshunger mitbringen, um einige Dutzend Kerne zu rechtfertigen.

Eine bereits recht ausgereifte Anwendung lässt sich derzeit auf der Games Convention in Leipzig bewundern. Intel hat den Enwickler von Quake 3 Raytraced und Quake 4 Raytraced unter Vertrag genommen damit dieser eine Raytracing-Engine schreibt, die auf kommenden Multicore-Systemen flüssig läuft. Die Demo auf der IFA, die sich unsere Kollegen von Heise Online bereits ansehen konnten, schafft bei 8 Kernen eine flüssige Darstellung mit 127 Bildern die Sekunde. Da mit Raytracing der Rechenaufwand für zusätzliche Polygone nur minimal (genauer gesagt logarithmisch) steigt, erwartet man für 2009 bereits erste Spiele mit Raytracing-Engine, die auf 16 Kern-Prozessoren ihre Grafikpracht entfalten können. Noch mehr Kerne könnte man dann in realistischere Beleuchtung mit indirektem Licht etc. investieren. Denn Raytracing skaliert auf Mehrkern-Systemen linear. Mit 16 Kernen konnte das 15,2fache der Leistung eines Systems mit einem Kern erzielt werden.

Aufwändige Spiegelungen sind mit Raytracing kein Problem.

Sie fragen, warum man nicht die GPU die Berechnungen übernehmen lässt? Nun, Raytracing stellt hohe Ansprüche an den Cache-Speicher. Daher läuft die vorgestellte Demo auf dem Intel-System etwa 10 mal so schnell wie auf einer G80-GPU von nVidia. Die Hersteller von Grafikkarten arbeiten zwar auch schon an speziellen Chips für Raytracing. Bis diese allerdings marktreif sind dürfte Intel mit den Mehrkern-Prozessoren die Nase vorne haben.

Da die benötigte Rechenleistung für zusätzliche Polygone logarithmisch ansteigt (grüne Kurve) wird man für bessere Grafik kaum zusätzliche Kerne benötigen.

Und wenn es dann so weit ist, dass 3D-Grafik wieder von spezialisierten Chips übernommen wird und die Knechte in den Multicore-Systemen arbeitslos werden hat Intel bereits die nächste Anwendung in der Hinterhand: Ein Super Resolution-Verfahren, das DVDs in Echtzeit auf HD-Auflösung aufbläst.

Mindestvoraussetzung: rund 150 Kerne.

Demo des Intel Super Resolution-Algorithmus mit einer Webcam und 2 Kernen