In grauer Vorzeit war der Zugang zum Internet denjenigen vorbehalten, die sich ein Hardwaremodem leisten und es bedienen konnten. Die misstönenden Kreischlaute der Hardware und der Hayes-Befehlssatz haben sich unauslöschlich in das Gedächtnis all jener eingebrannt, die diese dunklen Zeiten durchleiden mussten.
Ein breiterer Zugang zum aufstrebenden Internet wurde erst mit dem Aufkommen von Diensten wie CompuServe und AOL möglich. Deren Software erlaubte es Menschen, die sich zwar ein Modem leisten, es aber nicht bedienen konnten, „im World Wide Web zu surfen“.
Heute haben bereits mehr als 4 Milliarden Menschen – also mehr als die Hälfte der Weltbevölkerung – Zugang zum Internet.
Die Art und Weise, wie sie dies tun, hat sich nicht verändert. Nach wie vor übernimmt eine Infrastruktur die anspruchsvolle Aufgabe, die Verbindung zwischen den durchschnittlich 7,8 Geräten im Haushalt und den Anwendungen im Internet, mit denen sie sich verbinden, aufrechtzuerhalten. Verändert haben sich jedoch die Anforderungen an die Nutzer beim Betrieb der Infrastruktur sowie die Anforderungen an Software, damit diese die angebotenen Dienste nutzen kann. Modems und Router sind inzwischen Standardprodukte, deren wichtigste Verkaufsargumente ihre Benutzerfreundlichkeit und einfache Bedienung sind.
Doch es gibt eine wachsende Gruppe von Verbrauchern, die sich stärker für technische Funktionen, Optimierung und Möglichkeiten zur Leistungssteigerung interessiert – selbst wenn diese mit höheren Kosten verbunden sind. Sie wünschen sich eine optimierte Infrastruktur, die eine Lösung für Leistungsprobleme bietet. Solche „Pro“-Geräte, die mit derartigen Vorteilen werben, können einen höheren Preis verlangen – und erzielen ihn auch. So hält Netgear derzeit 51 % des Marktes für „High-End“-WLAN-Router, was größtenteils auf seine „Pro“-Produktreihe von Gaming-Routern zurückzuführen ist. Ich gestehe an dieser Stelle, selbst einen … oder zwei … zu besitzen, denn wir alle wissen: Beim Gaming ist Lag tödlich.
Dieser Technologiezyklus wird häufig durch die S-Kurven-Theorie der Innovation dargestellt.
Dieser Zyklus ist in nahezu jeder Branche zu beobachten. Von der Spezialisierung über die Kommodifizierung bis hin zur Innovation durchlaufen Produkte stets denselben Wandel. Derzeit stehen wir an der Schwelle zu einem Zeitfenster für Innovationen – zu einer Renaissance der Infrastruktur, wenn man so will.
Wertschöpfung
Die Standardisierung der Infrastruktur hat zu Ineffizienzen geführt, während sich die Anwendungs-Workloads zunehmend ausdifferenzieren und spezialisieren.
Die Infrastruktur ist nicht mehr darauf ausgerichtet, Ressourcen für eine bestimmte Art von Arbeitslast bereitzustellen, etwa für Kryptografie oder fortgeschrittene Analysen. Die zunehmende Geschwindigkeit und das wachsende Volumen des Internetverkehrs haben dazu geführt, dass Skalierungsstrategien von einem vertikalen Ansatz auf ein horizontales Modell umgestellt werden mussten. Da das Mooresche Gesetz an Gültigkeit verliert (oder zumindest nicht mit dem Bedarf an Rechenleistung Schritt hält), sind die Skaleneffekte eines horizontalen, rein softwarebasierten Systems begrenzt. Selbst wenn die Leistung nicht beeinträchtigt wird, sinkt die Rentabilität, da die Skalierungskosten parallel zur Nachfrage nach digitalen Diensten steigen. Das Modell funktioniert, ist jedoch ineffizient und lässt ungenutzte Rechenleistung brachliegen, die zur Verbesserung der Skaleneffekte eingesetzt werden könnte.
Der zyklische Charakter der Technologie deutet darauf hin, dass schon bald eine optimierte Infrastruktur benötigt wird, die diese ungenutzte Rechenleistung ausschöpfen kann.
Infrastruktur ist wertvoll. Das zeigt sich in unseren Häusern, auf dem Markt und in unseren Schulen. Der Wert von Infrastruktur und optimierten Komponenten steht außer Frage. Bedenken Sie Folgendes:
„Die Aktie von NVIDIA (NASDAQ:NVDA) schoss im vergangenen Jahr laut Daten von S&P Global Market Intelligence um 76,3 % in die Höhe. Einschließlich Dividenden erzielte der auf Grafikprozessoren (GPUs) spezialisierte und im Bereich künstliche Intelligenz (KI) führende Anbieter eine Rendite von 76,9 %. Zum Vergleich: Der S&P 500 erzielte 2019 eine Rendite von 31,5 %.“
Motley Fool, Jan. 2020
In der Public Cloud sind sich die Anbieter dieser Entwicklung bewusst und schaffen die Grundlagen für eine optimierte Infrastruktur. Unter den 266 von Amazon angebotenen Instanztypen gibt es bereits eine beträchtliche Anzahl „optimierter“ Instanzen. Jede Instanz zielt darauf ab, durch die Optimierung einer bestimmten Ressource – Arbeitsspeicher, E/A, Rechenleistung oder Speicher – einen Mehrwert aus der Infrastruktur zu ziehen. Kosteneffizienz wird erreicht, indem die Anforderungen der Workloads mit der passenden optimierten Infrastruktur abgestimmt werden. Zudem gibt es immer mehr GPU- und FPGA-fähige Instanzen, angetrieben durch die Notwendigkeit, umfangreiche Echtzeitanalysen zu optimieren.
Diese spezialisierten Instanzen gibt es, weil der Leistungs- und Kapazitätsbedarf weitgehend davon abhängt, welche Art von KI-/ML-Funktionen verarbeitet werden muss. Einige Funktionen profitieren stärker von einer höheren Speicherbitbreite und einer größeren Speicherbandbreite, während andere mit höheren Taktraten oder mehr CUDA-Kernen besser arbeiten. Die jeweilige Anwendung bestimmt die Anforderungen an die Infrastruktur.
Betrachten wir die kürzlich erfolgte Übernahme von Arm durch NVIDIA. Der schwindelerregende Kaufpreis von 40 Milliarden US-Dollar wird als Investition in eine Zukunft gerechtfertigt, die unter anderem von verteilter KI geprägt sein wird. Diese Fähigkeit wird zum Teil durch den Einsatz spezialisierter Hardware ermöglicht:
„Simon Segars und sein Team bei Arm haben ein außergewöhnliches Unternehmen aufgebaut, das zu nahezu jedem Technologiemarkt weltweit beiträgt. Indem wir die KI-Rechenkapazitäten von NVIDIA mit dem riesigen Ökosystem rund um die CPUs von Arm vereinen, können wir die Datenverarbeitung von der Cloud über Smartphones, PCs, selbstfahrende Autos und Robotik bis hin zum Edge-IoT voranbringen und KI-Rechenleistung in jeden Winkel der Welt bringen.“
Expansion auf Edge-Computing
Da Unternehmen immer mehr Daten generieren und versuchen, daraus einen geschäftlichen Nutzen zu ziehen, werden KI- und ML-gestützte Analysen und Automatisierung zweifellos zu den Technologien gehören, die dafür zum Einsatz kommen. Genau diese Art von Workloads würde von einer optimierten Infrastruktur profitieren, kann deren Vorteile heute jedoch am seltensten nutzen.
Während Rechenzentren und die Public Cloud heute am besten in der Lage sind, von dieser Renaissance der Infrastruktur zu profitieren, deuten jüngste Bestrebungen, allen Unternehmen die Vorteile leistungsstarker Hardware zugänglich zu machen, darauf hin, dass sich diese Entwicklung fortsetzen wird. So wie Technologie nicht mehr auf Rechenzentren beschränkt ist, sondern inzwischen auch in unseren Kaffeemaschinen und Smartphones steckt, wird eine erneute Fokussierung auf die Hardwareoptimierung die Verteilung leistungsstarker Rechenkapazitäten bis an den äußersten Rand des Internets ermöglichen. Dort werden sie zusätzliche Rechenleistung und Daten bereitstellen, die KI-gestützte Analysen vorantreiben.
Die Möglichkeit für jedes Unternehmen, die Vorteile von KI und Analysen zu nutzen, ist eine der Herausforderungen, die es zu lösen gilt, wenn wir die Customer Journey durch die drei Phasen der digitalen Transformation beschleunigen wollen. Und diese Herausforderung wird letztlich zum Teil durch eine Renaissance der Infrastruktur bewältigt werden.
Über den Autor
Lori MacVittie ist Distinguished Engineer und Chief Evangelist im Office of the CTO von F5 und verfügt über umfassende Expertise in den Bereichen Anwendungsbereitstellung, Automatisierungsstrategie und Infrastruktur. Sie ist dafür bekannt, Komplexität verständlich zu machen – ob sie Leitplanken für KI-Agenten definiert, fragile Multicloud-Architekturen analysiert oder die Grenzen skalierbarer Systeme auslotet. Sie verfügt über mehr als dreißig Jahre Branchenerfahrung in der Anwendungsentwicklung, IT-Architektur sowie im Netzwerk- und Systembetrieb. Bevor sie zu F5 kam, war sie als mehrfach ausgezeichnete Technologie-Redakteurin tätig. MacVittie hat einen Masterabschluss in Informatik und ist eine produktive Autorin, deren Veröffentlichungen die Bereiche Sicherheit, Cloud und Unternehmensarchitektur abdecken. Außerdem spielt sie leidenschaftlich gern Brett- und Videospiele und vertritt mit voller Überzeugung klare Ansichten zum Thema Käse.
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