64 Milliarden Signale in jeder Sekunde

Arithmeum in Bonn: Neue Rechenmethoden machen den Chip "Johannes II" um 20 Prozent schneller

Bonn. (piw) Anderswo ist Johannes gar nicht so selten: Die katholische Kirche etwa bringt es bislang auf 23, Gegenpäpste nicht mitgezählt. Nicht so im Arithmeum: Dort ist das Mathematiker-Team um Bernhard Korte erst bei "Johannes II" angekommen - einem Computerchip, benannt nach Bundespräsident Johannes Rau und Modell-Nachfolger des "Johannes I" von 1999.

Mehr "im Bereich der Ahnung als des Verstehens" bewege er sich, gestand der Präsident bei einem Blick auf sein Silizium-Patenkind, das bei Daumennagelfläche 15 Millionen Schaltkreise und 325 Meter Leitungen auf sieben Ebenen in sich vereint: "Johannes II" ist damit wesentlich kleiner und komplexer als sein Vorgänger.

Dass er auch schneller ist, liegt an einer in Bonn entwickelten, besonderen Methode der "Taktung", die für das Funktionieren aller Computerchips eine wichtige Rolle spielt. Wenn sich Impulse durch das Leitungsnetz bewegen, stoßen sie nämlich in regelmäßigen Abständen auf "Latche" (sprich: Lättsche), spezielle Signalbremsen, die sie erst nach einer gewissen Zeit wieder freigeben. "Eine Art doppelte Tür in der Leitung", erklärt Arithmeum-Leiterin Ina Prinz. "Sie sollen verhindern, dass das hintere Signal dem vorderen in die Hacken läuft."

Das Problem war bislang: Die Taktung musste sich der jeweils längsten Leitungsstrecke anpassen - auch Signale mit kurzen Strecken konnten erst weiterlaufen, wenn die mit dem längsten Weg angekommen waren. In "Johannes II" jedoch starten die Signale in verschiedenen Abständen, die sich nach der Durchschnittslänge der Leitungen richten. Das heißt "Cycle-Opt" (verbesserter Kreislauf) und macht den Chip um 20 Prozent schneller. "Die Grundidee ist sehr einfach, aber auch sehr fruchtbar", sagt Jens Vygen, der sie mit ausgetüftelt hat.

Der fertige Chip operiert im Bereich der Billionstel-Sekunden mit 64 Milliarden Signalen pro Sekunde. Er soll in der Telekommunikation zum Einsatz kommen, wo in kürzester Zeit enorme Datenmengen verteilt werden müssen. Derweil ist das Arithmeum-Team laut Vygen schon auf der Suche nach neuen Zielen: "Wir sind immer dabei, das noch weiter zu verbessern." Vielleicht gibt es also nicht nur im Vatikan, sondern auch am Hofgarten irgendwann einen Johannes XXIII.

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