Hardware ermöglicht Software und damit auch digitale Geschäftsmodelle. Ohne Hardware kann keines von beidem erfolgreich sein.
Der Einsatz der richtigen Hardware sollte für ein Unternehmen ebenso wichtig sein wie die Wahl der Plattform und des Netzwerks. Warum? Weil Leistung nach wie vor oberste Priorität hat und die Leistungsfähigkeit des digitalen Geschäfts davon abhängt, die beste Technologie einzusetzen, um die Nachfrage zu erfüllen. Die Auswahl geeigneter Hardware ermöglicht Effizienz bei den Kosten und beim Energieverbrauch sowie mehr Agilität.
Die heutige xPU-Technologie ermöglicht Skaleneffekte, da sie die Leistung exponentiell steigert und die digitale Transformation mithilfe einer spezialisierten Hardwarekomponente vorantreibt, die bestimmte, für Netzwerke und Anwendungen relevante Beschleunigungsfunktionen in Silizium integriert. Um jedoch die maximale Rechen- und Verarbeitungsleistung von xPUs auszuschöpfen, müssen Unternehmen ihre Unternehmensarchitektur an ihren Anwendungen ausrichten und modernisieren.
xPU wird die Gültigkeit des Mooreschen Gesetzes verlängern
Wenn Sie dies lesen, gehe ich davon aus, dass Sie schon einmal vom mooreschen Gesetz gehört haben. Falls nicht, sollte klargestellt werden, dass es sich dabei nicht um ein Gesetz, sondern vielmehr um eine Vorhersage handelt – eine, die sich rund 50 Jahre lang als zutreffend erwies. Im Jahr 1965 berechnete Gordon Moore von Intel, dass sich die Anzahl der Transistoren pro integriertem Schaltkreis – einer CPU – mit dem technologischen Fortschritt jedes Jahr verdoppeln und dadurch die Rechenleistung exponentiell steigen würde. Später korrigierte er den Zeitraum auf eine Verdopplung alle zwei Jahre, doch im Laufe der Zeit zeigte sich, dass die tatsächliche Entwicklung eher einer Verdopplung alle 18 Monate entsprach.
In den vergangenen etwa zehn Jahren haben sich die durch Hardware-Updates erzielten CPU-Verbesserungen verlangsamt, was zu zahlreichen Behauptungen geführt hat, das mooresche Gesetz sei tot oder liege im Sterben. Doch diese Behauptungen stützen sich zu sehr auf die Verdopplung der Komponenten auf dem reinen Silizium und die Steigerung der allgemeinen Rechenleistung.
Es stimmt, dass wir uns aufgrund der zugrunde liegenden physikalischen Gesetzmäßigkeiten einem Punkt nähern, an dem Hardwarekomponenten nicht mehr kleiner werden können. Das bedeutet jedoch nicht, dass die Fortschritte bei Rechenleistung und Datenverarbeitung stagnieren. Die Lösung für die Grenzen der CPU liegt in spezialisierter Hardware – xPU –, die für bestimmte Softwareanforderungen entwickelt wurde.
Stellen Sie sich eine CPU wie ein gewöhnliches Kochmesser vor. Es ist vielseitig und kann alle Arbeiten erledigen, die für die Zubereitung und das Servieren einer Mahlzeit erforderlich sind, wenn auch mit gewissen Effizienzeinbußen. Spezialisierte Recheneinheiten – die heutigen GPUs, DPUs und xPUs – entsprechen den Präzisionswerkzeugen in Ihrem Messerblock, etwa einem Filetiermesser, einem Hackbeil und einer Küchenschere. Ergänzend zu CPUs eingesetzt, sorgen sie bei der Zubereitung und beim Servieren einer Mahlzeit für mehr Geschwindigkeit und Effizienz und ermöglichen es dem Koch, sein Angebot zu skalieren.
Auch wenn sich die Zahl der Transistoren und die Leistung universell einsetzbarer CPUs aufgrund bestimmter physikalischer Grenzen möglicherweise nicht weiterhin alle 18 Monate verdoppeln werden, ermöglichen die Leistungsmerkmale spezialisierter oder „domänenspezifischer“ Hardware nach wie vor exponentielle Verbesserungen. Dadurch wird das Mooresche Gesetz faktisch über Universalrechner hinaus erweitert – vorausgesetzt, Software und Architektur sind so konzipiert, dass sie die beschleunigten Funktionen einer xPU optimal nutzen.
Die digitale Transformation erfordert eine moderne Unternehmensarchitektur
In der Vergangenheit reichte die Verdopplung der Anzahl von Transistoren und der Rechenleistung in Universalprozessoren aus, um die Leistung angemessen zu steigern. Heute hingegen verbessert das Zusammenspiel von spezialisierter Hardware und Software, die deren besondere Rechenfähigkeiten gezielt nutzt, den operativen Betrieb.
Bei der Entwicklung einer Anwendung für eine CPU müssen Entwickler den Datenbedarf sorgfältig berücksichtigen, da dieser die Geschwindigkeit, Qualität und Leistung der Anwendung beeinflusst. Wird eine Anwendung hingegen für eine DPU entwickelt, kann sie so konzipiert werden, dass sie von einer schnelleren Datenverarbeitung profitiert und gleichzeitig weniger Energie verbraucht. Um auf unsere frühere Analogie zurückzukommen: Es ist, als würde ein Koch zum Zubereiten eines Koteletts ein Hackbeil statt eines herkömmlichen Kochmessers verwenden – das spart Zeit und Kraft.
Doch allein der Einsatz einer hochmodernen DPU in einem Rechenzentrum optimiert nicht automatisch die Datenverarbeitung und ermöglicht zugleich Observability. Die Unternehmensarchitektur muss so konzipiert sein, dass die Fähigkeiten der Hardware für die darauf ausgeführte Software bestmöglich genutzt werden. Das bedeutet, dass die Hardware selbst als wesentliche Architekturkomponente betrachtet werden muss.
Wenn Sie sich eine Fernsehsendung oder einen Film aus den 90er-Jahren auf einem heutigen 4K-UHD-Fernseher ansehen, erhalten Sie eine anschauliche Darstellung von Software, die nicht dafür entwickelt wurde, die Möglichkeiten der Hardware auszuschöpfen. Ebenso wenig bietet der Einbau eines modernen 4K-Prozessors in einen alten Röhren- oder Rückprojektionsfernseher den Zuschauern das gewünschte verbesserte Erlebnis, da das System nicht darauf ausgelegt ist, eine solche Technologie zu nutzen. Nur die richtige Kombination liefert das beste Bild. Auch heutige Unternehmensarchitekturen wurden nicht dafür entwickelt, die Fähigkeiten moderner xPU-Hardware auszuschöpfen. Unternehmen bereiten sich heute darauf vor, ihre digitale Transformation mit moderner Software auf der Hardware von gestern zu beginnen – das kann künftig nur zum Scheitern führen.
Wie Sie Ihre Architektur modernisieren können, um die Möglichkeiten heutiger Hardware auszuschöpfen und ein digitales Geschäft in großem Maßstab zu ermöglichen, erfahren Sie in „An Infrastructure Renaissance“, einem Kapitel von Joel Moses, CTO of Systems und Distinguished Engineer, in unserem neuen O’Reilly-Buch „Enterprise Architecture for Digital Business“.
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