Dieser Chip soll jede CPU 100-mal schneller machen

Ein kleiner Chip, der die Leistung von CPUs sofort verdoppelt und in manchen Fällen sogar verhundertfacht? Das hört sich zu gut an, um wahr zu sein. Das finnische Start-up Flow Computing soll aber genau eine solche Technologie entwickelt und auf den Namen PPU (Parallel Processing Unit) getauft haben.

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Diese PPU will mit einer der wichtigsten Einschränkungen von CPUs Schluss machen. Central Processing Units können immer nur einen Prozess auf einmal durchführen und sind dabei nicht unbedingt effizient. Um diese Ineffizienz auszugleichen, setzt man auf mehrere Kerne und Milliarden Rechenzyklen pro Sekunde.

PPU sorgt für reibungsloseren Ablauf

"Die CPU ist das schwächste Glied im Computer", sagt Timo Valtonen, Mitbegründer und CEO von Flow, gegenüber TechCrunch. Ihre PPU soll das ändern, indem die für einen reibungslosen Ablauf der CPU sorgt.

Flow Computing setzt dabei mehrere Techniken ein. So soll die PPU beispielsweise Daten aus dem Arbeitsspeicher ziehen und bereitstellen, während die CPU anderweitig beschäftigt ist. Die PPU erhöht dabei nicht die Taktfrequenz. Sie stellt nur sicher, dass alle CPU-Zyklen effizient genutzt werden.

Keine Änderung des Codes

Der Ansatz ist nicht neu und wird akademisch bereits seit längerem untersucht. Flow Computing ist es allerdings gelungen, dass ihre Technologie ohne die Änderung des Softwarecodes funktioniert. Bestehender Code muss also nicht komplett neu geschrieben werden, um dank der PPU doppelt so schnell abzulaufen. Allerdings soll Code, der geschrieben wurde um alle Vorteile der Parallel Processing Unit zu nutzen, die CPU sogar um das bis zu 100-Fache beschleunigen.

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Flows Ansatz soll kaum Platz (22 Quadratmillimeter für eine 64-Kern-PPU) und Strom (43 Watt) verbrauchen und eignet sich somit auch für mobile Geräte wie Smartphones. Bis es so weit ist, dürfte es aber noch eine Weile dauern. Das Unternehmen, das im Jänner 2024 aus dem Technischen Forschungszentrum Finnland (VTT) ausgegründet wurde, hat bisher nur einige Patente angemeldet und Labortests durchgeführt.

Erst Ergebnisse aus dem Labor

Im Labor erreichte man laut Flow mit einer 64-Kern-PPU Beschleunigungen um das 38- bis 107-Fache. Mit einer 256-Kern-PPU, die derzeit nur als Theorie existiert, könnten Programme womöglich um das 400-Fache beschleunigt werden. Laut Flow würden sich diese PPUs besonders für KI-Server eignen, wo große Rechenleistungen gebraucht werden.

Die folgenden Diagramme zeigen die jeweilige Beschleunigung eines Core-i7-Prozessors mit entsprechender PPU (16 Kerne, 64 Kerne und 256 Kerne). Die Leistungsskala steigt dabei exponentiell an.

Mobile Geräte, KI und Netzwerktechnologie

Neben mobilen Geräten und KI-Anwendungen sieht Flow seine Technologie auch in Funkmasten für 5G- und 6G-Netzwerke. Hier hätten PPUs das Potenzial, den Stromverbrauch bei gleichbleibender oder sogar höherer Leistung zu senken. Auch in der Verteidigungsindustrie ist die Geschwindigkeit der Datenverarbeitung laut Flow ausschlaggebend - etwa in der militärischen Luftfahrt.

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Die Frage, die sich stellt, ist, wie schnell Flows Technologie zur Serienreife gebracht werden kann. Und selbst dann ist die Frage, wie lange es dauert, bis CPU-Hersteller die PPUs in ihre Produktlinien integrieren.

Denn die Entwicklungspläne von Chipunternehmen sind auf Jahre ausgelegt. Der Analyst Kevin Krewell gibt gegenüber TechCrunch an, dass diese Unternehmen nicht unbedingt bereit sind, in unerprobte Technologien zu investieren. Bislang konnte sich Flow 4 Millionen Euro an Investitionen sichern.