Grafikchips sollen Smartphone-Akkus schonen

Die leistungsfähigsten Rechenknechte in modernen Computern sitzen auf der Grafikkarte. Die hochspezialisierten Chips enthalten mittlerweile teils mehrere hundert Rechenwerke. Für mathematische Probleme, die sich mit ihnen gut abbilden lassen, versprechen sie hervorragende Performance und Skalierbarkeit. Ihre Nutzung könnte aber auch die Akkus künftiger Smartphones schonen, die ebenfalls mit Grafikbeschleunigern ausgestattet sein werden.

NVidia GeForce 8800

Rund 200 Seiten Dokumentation übergab Apple zuletzt der Khronos Gruppe. Ziel ist die Verabschiedung eines neuen Industriestandards namens OpenCL (Open Computing Language), der es ermöglichen soll Programme und Programmteile in einer C-ähnlichen Sprache zu entwickeln, die auf dem Zielsystem auf jeder unterstützten Hardware abgearbeitet werden können. Damit wäre es jedem Entwickler möglich das schlummernde Potenzial vorhandener Grafikhardware zu nutzen, ohne das Vorhandensein solcher Hardware voraussetzen zu müssen und ohne sich mit herstellerspezifischen Details beschäftigen zu müssen.

OpenCL würde entscheiden, welche Hardware gerade nicht ausgelastet ist und den Code entsprechend dort zur Ausführung anstellen. Neben Grafikprozessoren könnten so z.B. auch Cell Prozessoren genutzt werden, wie sie derzeit Toshiba in ihren Qosmio Notebooks verbaut. Auch Smartphones beinhalten zunehmend programmierbare Grafikhardware. Ihre Nutzung sorgt für eine bessere Verteilung der Last und kann damit den Akku schonen. Anwendungszwecke könnten z.B. Mustererkennung sein. Khronos Chef Trevett gibt zu bedenken, dass die Nutzung der Grafikhardware in Smartphones die Energie bis zu 10mal effizienter ausnutzen helfen kann.

Die OpenCL Arbeitsgruppe bei Khronos hat mittlerweile ihre Arbeit aufgenommen. Mit einer ersten Implementierung des freien Standards wird mit Apples kommendem Betriebssystem OS X 10.6 gerechnet. Der Arbeitsgruppe gehören alle Größen aus Hard- und Software an, u.a. Apple, IBM, Sony, AMD / ATI, ARM, NVidia, Intel, … Nicht dazu gehört Microsoft, weswegen man die Khronos Gruppe (unter deren Dach u.a. auch der Grafikstandard OpenGL entwickelt wird) auch schrzhaft die Alle-außer-Microsoft-Gruppe nennt. Gerüchteweise soll man in Redmond seit Jahren auch an einer ähnlichen Technologie arbeiten, diese dürfte aber ganz typisch für MS wieder eine geschlossene und rein hausinterne Technologie werden.

Bereits heute machen GPUs den klassischen CPUs Konkurrenz. Z.B. verwendet das US National Center for Atmospheric Research Grafikprozessoren nach einer internen Untersuchung als kosteneffizientere Alternative zur Berechnung von Wetterdaten. Auch eine Anwendung „Urban Shield“ des Pentagon zur Berechnung von Gefahren durch Wetterphänomene für Gebäude und ganze Landstriche und Städte wird derzeit auf die Verwendung von GPUs umgestellt.

Zwar werden wir auch auf absehbare Zeit keine Superrechner in der Westentasche mit uns tragen, doch werden Technologien wie OpenCL helfen, die wachsenden Möglichkeiten neuer Hardware besser zu nutzen. Dazu werden wir Anwendungen auf Rechnern und Smartphones sehen, die vor kurzem noch Hochleistungsrechnern und Rechenclustern vorbehalten waren und eine zunehmende Nutzung solcher Möglichkeiten wird Entwickler auch auf ganz neue Ideen für Anwendungszwecke bringen.