Meilenstein: Tape-out des ersten thermodynamischen Prozessors erfolgt

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Meilenstein: Tape-out des ersten thermodynamischen Prozessors erfolgt
Quelle: Normal Computing

Normal Computing gibt den erfolgreichen Tape-out des weltweit ersten thermodynamischen Chips bekannt. Der CN101 soll die Energieeffizienz bei KI-Anwendungen revolutionieren.

Das US-amerikanische Unternehmen Normal Computing kündigt einen wichtigen Entwicklungsschritt an: den erfolgreichen Tape-out des CN101, dem nach eigenen Angaben ersten thermodynamischen Computing-Chip der Welt.

Durchbruch bei alternativer Architektur

Thermodynamische Prozessoren unterscheiden sich grundlegend von herkömmlichen Prozessoren durch ihre Art der Informationsverarbeitung, die im Falle des CN101 auf der "Carnot"-Architektur basiert.

  • Diese "physikbasierten ASICs" (Application-Specific Integrated Circuits) nutzen das inhärente stochastische Verhalten physikalischer Systeme als Berechnungsressource. Anstatt Rauschen und zufällige Schwankungen zu unterdrücken, werden diese als fundamentale Rechenelemente eingesetzt.
  • So beginnen die Komponenten eines thermodynamischen Chips in einem semi-zufälligen Zustand. Ein Programm wird in diese Komponenten eingespeist, und sobald ein Gleichgewichtszustand zwischen den Teilen erreicht ist, wird dieser als Lösung ausgelesen.

Dieser Berechnungsstil funktioniere jedoch nur bei Anwendungen, die ein nicht deterministisches Ergebnis tolerieren können.

Ein Game-Changer für KI und Wissenschaft?

Der CN101-Chip zielt auf zwei spezifische Berechnungsbereiche ab, die für KI und wissenschaftliche Anwendung von zentraler Bedeutung sind:

  • Zum einen bewältigt er laut dem Unternehmen effizient lineare Algebra und Matrixoperationen, die fundamentale Grundlagen für wissenschaftliche Berechnungen und Optimierungsaufgaben darstellen.
  • Daneben implementiert der Chip Normal Computings proprietäres LRW-basiertes Sampling ("Lattice Random Walk"; zu Deutsch: stochastische Irrfahrt), das probabilistische Berechnungen für wissenschaftliche Simulationen und Bayes'sche-Inferenz-Methoden erheblich beschleunigt, wie das Unternehmen in der zugehörigen Mitteilung verlauten lässt.

Die angestrebte Energieeffizienz liest sich vielversprechend: Normal Computing will eine bis zu 1.000-fache Verbesserung der Energieeffizienz bei gezielten KI- und wissenschaftlichen Arbeitslasten erreichen.

Quelle: Normal Computing, IEEE Spectrum

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    • Kommentare (12)

      Zur Diskussion im Forum
      • Von merkvomerk Komplett-PC-Aufrüster(in)
        Zitat von KaneTM
        ...
        Aber grundlegend liest man auf PCGH - aus meiner Perspektive - "immer zu", also alle Jahre wieder zu den neuen Prozessorgenerationen, vom Tape out.
        ...
        Dann wäre ggf. eine Dictionary-Funktion (Hover/Tap über dem Wort) oder ein Link hilfreich gewesen. Ist auch keine große Sache, eine Suchmaschine zu nutzen, aber schöner ist es, im Artikel(-Kontext) die Erklärung zu finden.
      • Von merkvomerk Komplett-PC-Aufrüster(in)
        Zitat von KaneTM
        ...
        Aber grundlegend liest man auf PCGH - aus meiner Perspektive - "immer zu", also alle Jahre wieder zu den neuen Prozessorgenerationen, vom Tape out.
        ...
        Dann wäre ggf. eine Dictionary-Funktion (Hover/Tap über dem Wort) oder ein Link hilfreich gewesen. Ist auch keine große Sache, eine Suchmaschine zu nutzen, aber schöner ist es, im Artikel(-Kontext) die Erklärung zu finden.
      • Von KaneTM Software-Overclocker(in)
        Zitat von merkvomerk
        [Ins Forum, um diesen Inhalt zu sehen]: Eine kurze Erklärung des Begriffs Tape-out wäre hier IMO sinnvoll gewesen. Liest man ja – auch hier – nicht alle Tage.

        Zitat Wikipedia: In electronics and photonics design, tape-out or tapeout is the final stage of the design process for integrated circuits or printed circuit boards before they are sent for manufacturing.

        Grüße
        Deine Erklärung kommt sicher einigen Leuten zu gute, und das ist immer eine feine Sache.

        Aber grundlegend liest man auf PCGH - aus meiner Perspektive - "immer zu", also alle Jahre wieder zu den neuen Prozessorgenerationen, vom Tape out. Ist dieser erstmal durch, kann man Herstellerspezifisch ganz nette (halt endlich relative realistische) Vermutungen basteln, ab wann wohl die eigentlichen Produkte auf den Markt kommen, oder auch bis wann es eben eh nicht klappen kann.
      • Von merkvomerk Komplett-PC-Aufrüster(in)
        [Ins Forum, um diesen Inhalt zu sehen]: Eine kurze Erklärung des Begriffs Tape-out wäre hier IMO sinnvoll gewesen. Liest man ja – auch hier – nicht alle Tage.

        Zitat Wikipedia: In electronics and photonics design, tape-out or tapeout is the final stage of the design process for integrated circuits or printed circuit boards before they are sent for manufacturing.

        Grüße
      • Von Gast1756977002
        Zitat von _noid_
        Mein erster Gedanke für einen Anwendungszweck einer solchen CPU die Umgebungsvariablen nutzt, war Kryptografie. Aber vermutlich ließe sich das gezielt ausnutzen, indem man Berechnungen voranstellt, die das Teil physisch vorbereiten, so dass immer gleiche oder begrenzte Werte erzeugt werden würden.
        Ganz im Gegenteil. In jeder modernen CPU ist eine AES Einheit als ASIC verbaut. Der ASIC kann sehr viel schneller und sparsamer verschlüsseln als eine Software.

        Zitat

        Übersicht mit KI
        Intel CPUs integrieren seit der Westmere-Mikroarchitektur (2010) eine hardwarebeschleunigte Implementierung des Advanced Encryption Standard (AES) in Form der AES-NI (Advanced Encryption Standard New Instructions) Befehlssatzerweiterung. Diese Befehle beschleunigen die AES-Verschlüsselung und -Entschlüsselung erheblich und sind in modernen Intel-Prozessoren Standard.
      • Von _noid_ PC-Selbstbauer(in)
        Mein erster Gedanke für einen Anwendungszweck einer solchen CPU die Umgebungsvariablen nutzt, war Kryptografie. Aber vermutlich ließe sich das gezielt ausnutzen, indem man Berechnungen voranstellt, die das Teil physisch vorbereiten, so dass immer gleiche oder begrenzte Werte erzeugt werden würden.
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