Memristoren –Wundertechnik mit Startschwierigkeiten

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HP hat die Fertigung der neuen Speicherchips mit Memristor-Technologie begonnen. Bis zur Einsatzreife müssen aber noch einige Hürden überwunden werden.

Seit 2007 gab es bei HP erste theoretische Überlegungen zur Memristor-Technologie. 2013 gab Firmenchefin Meg Whitman persönlich den Anschub, das Projekt The Machine, von der Memristor ein Teil ist, mit hoher Priorität und millionenschweren Investitionen zu verfolgen. Memristoren sollen Teil des Gesamtkonzeptes The Machine sein. Mit The Machine erfindet HP alle wesentlichen Bauteile eines Computers neu: Speicher, Datenübertragung, Chip-Design sowie das Betriebssystem. The Machine vereint mittels Memristor-Technologie RAM und Massenspeicher zu einem einheitlichen Speicherbereich und macht damit Petabytes von Speicher innerhalb weniger Nanosekunden zugänglich – 20 bis 50 Mal schneller als mit herkömmlichen Rechnern.

Andreas Hausmann, Strategist, The Machine Ambassador, HP EMEA erklärt: „Wir können heute bereits Wafer bauen, aber noch nicht wirtschaftlich.“ Die Ausschussrate bei der komplexen Produktion auf neuen Fertigungslinien ist derzeit noch hoch. HP kooperiert bei der Chip-Produktion mit Hynix und Micron. Wann die Produktionsschwierigkeiten in den Griff zu bekommen sind, ist derzeit völlig offen. Dies ändert aber nichts daran, dass die Forschung mit Hochdruck vorangetrieben wird.

HP will in seinen Forschungsanstrengungen zu The Machine/Memristor offen sein und setzt auf die Kooperation mit anderen Herstellern, Universitäten und Forschungseinrichtungen, einige davon aus Deutschland. „HP sucht eine breite Plattform, um den Erfolg von Linux zu wiederholen“, erklärt Hausmann. „Wir versuchen, Transparenz zu schaffen. Das Komplettsystem wird in offener Gemeinschaft geschaffen.“

Es soll zwei Betriebssysteme geben, die die neue Speicherarchitektur unterstützen. Das erste ist Linux for The Machine (Linux4TM), auch eine Android-Variante ist in Vorbereitung. Das OS wird als Open Source zur Verfügung stehen, um einer möglichst breiten Entwicklerbasis den Weg zu dieser revolutionären Compute-Plattform zu ebnen. HP arbeitet an Linux4TM gemeinsam mit einer Reihe von Universitäten. Daneben konzipiert HP für the Machine auch ein natives Betriebssystem.

Für die Datenübertragung kommen in The Machine keine elektrischen Impulse, sondern das deutlich schnellere Licht zum Einsatz. Das Prinzip ist von optischen Weitverkehrsnetzen her bekannt, HP nutzt Licht aber auch zur Datenübertragung auf System- (Fabric-) und letztlich sogar auf Chip-Ebene. Wie der Moonshot Server, so nutzt auch The Machine ein System on a Chip (SoC)-Design, das Computing verwendet eine Vielzahl spezialisierter und damit energiesparender Cores mit Nanostore-Technologie statt General-Purpose-CPUs. Somit erfolgt das Rechnen auf Elektronenebene, die Kommunikation mittels Licht, das Speichern mittels Ionen. Durch diese Innovationen skaliert The Machine sehr hoch, zugleich lässt sich aber ein kompletter Serverraum mit hunderten von CPU-Kernen auf die Größe eines Tablets-PCs reduzieren. Dies ebnet den Weg für hochintelligente Sensoren und andere Bausteine im Internet der Dinge.

Seinen Weg in den Markt finden wird The Machine damit also zunächst in der Form neuartiger Komponenten in bestehenden HP-Produktlinien, später dann als Komplettsystem und auf Projektebene zusammen mit den Entwicklungsabteilungen von Industriefirmen, die Anwendungen für das Internet der Dinge entwickeln.