DORTMUND - Im Auftrag des Bundesverteidigungsministeriums hat die Aachener Gesellschaft für Elektronische Informationssysteme (GEI) eine Langzeitprognose über die Hardwareentwicklung erstellt. Einige daraus abgeleitete Tendenzen konnte Dipl.-Ing. Konrad Priebe (GEI) jetzt bei einem Vortrag in Dortmund aufzeigen.
"Die Frage nach der Speicherkapazität dürfte in Zukunft keine wesentliche Rolle mehr, spielen", erklärte der GEI-Fachbereichsleiter. Nachdem bei den MOS-Elementen für Halbleiterspeicher eine Preisgrößenordnung von etwa 1 Pfennig je Bit erreicht ist, dürften sich innerhalb dieser Technologie die Kosten nicht mehr um Größenordnungen wie früher ändern, sondern bis 1985/90 bestenfalls noch halbieren.
In der Zeit nach 1980 werden - so Priebe - 64-K-Bit-Chips allgemein üblich sein: "Man ist aber heute schon einig, daß damit die maximale Größe für MOS-Chips erreicht ist."
Die Lücken füllen
Bei Speichern zeichnet sich noch eine zweite Entwicklung deutlich ab: Durch Magnetblasenspeicher (Bubble), Ladungstransport (CCD)- und Domänen-Speicher (DOT) wird in den nächsten Jahren sowohl der "Access-Time-Gap" zwischen 1 Millisekunde und 50 Mikrosekunden (also zwischen elektromechanischen Speichern und den langsamsten Kern- und Halbleiterspeichern) als auch die korrespondierende Preislücke zwischen 1 und 0,01 Pfennig je Bit geschlossen werden.
Bei den Bubble-Speichern - die Firma Rockwell stellte jetzt in Wiesbaden ein arbeitsfähiges System vor - werden Dichten von 5000 Bit je Quadratmillimeter und eine Zuverlässigkeit von 10(...) bis 10(...) Fehlern je Stunde (etwa 1 Fehler auf 1 Billion Zugriffe) erreicht. Bei den Charge-Coupled-Devices (CCD-Speicher) ist ebenfalls eine höhere Speicherdichte als bei MOS-Elementen möglich: Geplant sind 128-K-Bit-Chips; 131 K Byte auf einer Steckkarte werden von Intel bereits angeboten. Als ein Ergebnis der Studie gibt Priebe derzeit den CCDs mehr Chancen, weil sie in den vorhandenen Halbleiterfabriken hergestellt werden können, während für die Bubble-Speicher neue Produktionsanlagen erforderlich seien.
Grenze in Sicht
Wie bei den Speicherelementen, so zeichnet sich auch bei den logischen Bausteinen die Nähe der theoretischen Grenze ab, die bei Halbleiterschaltkreisen durch das Verhältnis von Schaltzeit und elektrischer Verlustleistung bei Zimmertemperatur bestimmt wird. Wesentliche Fortschritte verspreche hier erst der Einsatz von Josephson-Schaltelementen (CW Nr. 42 vom 15. Oktober 1976 "Mehr Schnelligkeit durch Supraleitung bei Absolut-Null").
Werden die Rechner zu schnell?
Die Kosten für eine Leistung von 1 Million Instruktionen pro Sekunde (MIPS) lagen Anfang der 70er Jahre zwischen 1,2 Millionen Mark (IBM 360/195) und 150 000 Mark (Burroughs Illiac IV). Sie könnten, wenn sich der bisherige Trend fortsetzt und 1000- bis 10 000-MIPS-Prozessoren gebaut werden, auf etwa 40 000 Mark im Jahr 1980 und auf etwa 20 000 Mark im Jahr 1985 sinken. Offen ist allerdings, ob und wie derartige Leistungen genutzt werden können. Priebe: "Der seit einigen Jahren in den USA installierte Feldrechner Illiac IV ist bis heute nicht ausgenutzt. Es gibt einfach nicht genügend für diese Systemarchitektur (Array-Processing) geeignete Arbeit."