SCAN - System zur parallelen Verarbeitung von Mustern

[kupferstecher]

Ich hatte ja schon beschrieben, dass jeder Prozessor seine jeweilige Hauptspeicherstelle in allen Musterräumen als einziger Prozessor schreibend zugreift und eine quadratische Umgebung (also 3 x 3 oder 5 x 5 oder ... Hauptspeicherstellen) pro Musterraum auch lesend zugreifen können muss. Insofern bilden Prozessoren und die Musterräume(MR) /Hauptspeicherstellen eine Einheit und das Ganze weicht damit erheblich von bisherigen Prozessoren und deren separatem Hauptspeicher ab. Man könnte auch sagen, alle MR-Stellen sollten "schneller" Hauptspeicher sein, aber versuchsweise täte es auch "langsamer" Hauptspeicher.

"Normaler" Hauptspeicher heutzutage ist ja Dual-Channel-RAM, d.h. es gibt zwei Zugriffskanäle, die gleichzeitig auf eine Speicherstelle adressieren und zugreifen können. Das zerstört natürlich deine ganze Parallelisierungsidee. Man kann auch nicht einfach einen Speicher entwerfen mit beliebig vielen Kanälen, man muss ja jedes Bit im Speicher für jeden Kanal getrennt über Transistoren 'rausschleifen'. Was ich mir noch vorstellen könnte, wäre ein 2-dimensionaler Speicheraufbau, der dann durch eine Adresse so eine 5x5-Matrix auf den Datenbus legt und in prozessorlokale Speicher lädt. Bei 32 Bit Speicherstellen und 5x5-Matrix wären das aber schon 32x25=800 Datenleitungen. Bei 7x7 schon doppelt so viele. Und alle Prozessoren müssen darüber bedient werden.

Erste Versuche - denke ich - würde man auf einem FPGA machen. Das mal als Stichwort, vielleicht hilft das bei der Suche.

Viel Erfolg~

[SYSJM]

zu kupferstecher, 22. Nov 2021, 23:35:

ich muss mich entschuldigen, dass ich erst jetzt darauf antworte. Aber momentan bin ich auch mit den Tests der neuesten CODING-Versionen beschäftigt, die in "absehbarer Zeit" hier neu (per Link) ausgeliefert werden sollen.
Ich betone hier nochmals, dass ich kein Hardware-Spezialist bin, dass ich also Deine Angaben nicht inhaltlich beurteilen kann. Allerdings zeigen mir Deine Ausführungen, dass die Sache sicher nicht "einfach" wird, was ich auch nicht angenommen habe. Aber ich hoffe, dass man bei der Chip-Entwicklung mittlerweile soweit fortgeschritten ist, dass auch das, was Du angeführt hast, in irgend einer Form "machbar" sein sollte. Ggf. brauchen der oder die Hardware-Spezialisten ebenfalls "pfiffige" neue Ideen, wie so etwas umgesetzt werden könnte. Aber wie lautet ein "dummer Spruch" von mir: "Wenn man nach jedem misslungenen Versuch die Flinte gleich ins Korn geworfen hätte, säßen wir immer noch auf den Bäumen."
Vielleicht erlebe ich es ja noch, dass sich Personen um die SCAN-Hardware-Umsetzung kümmern. Historisch betrachtet dauert es bei neuen Ideen aber eher länger - wenn die Menschheit noch die Zeit dazu hat(!).
Viele Grüße aus Darmstadt
Jürgen (SYSJM)

[SYSJM]

Hallo SCAN-Interessierte,
wie zu erwarten, gestalten sich die Dinge "kompliziert". Ein Zwischenstand:

1. Die Magnete der Fusionsreaktoren werden z.Zt. nicht realtime gesteuert und daher könnte der SCAN-Ansatz z.Zt. höchstens im Zusammenhang mit Analyse-Tools für die Fusionsreaktion von Bedeutung sein, was allerdings für SCAN wieder eine "geeignete" Hardware voraussetzen würde.
2. Der Bereich "Hochparallele VLSI-Systeme und Neuromikroelektronik" des Fachbereichs Elektrotechnik der Uni Dresden hat bzw. entwickelt gerade Prozessor-Arrays mit bis zu 10 Millionen(!) Prozessoren (siehe SpiNNaker2: Spiking Neural Network Architecture / SpiNNcloud), die allerdings z.Zt. für neuronale Netze gedacht sind. Falls also ein an SCAN angepasstes Prozessor-Design der Einzel-Prozessoren möglich wäre, dann könnten auf solchen Maschinen SCAN-Programme mit Musterraum-Größen z.B. bis zu 5000 x 2000 Punkten laufen.
3. Bei Kleindrohnen-Schwärmen bekommen heutige Ansätze der Dedektierung der Einzel-Drohnen "Probleme" (Aussage eines Experten). Hier könnte der SCAN-Ansatz potentiell "Abhilfe schaffen", da hier ein "großer Bedarf für parallele Bildverarbeitung" vorliegt, den SCAN (mit geeigneter Hardware, siehe 2.) abdecken könnte.
4. Meine Bemühungen, den SCAN-Ansatz Professoren entsprechender Fachbereiche und Gebieten näher zu bringen, halten an. Bisher reichen die Reaktionen von "interessant, aber nicht unser Bereich" bis "verwenden nur Standard-Hardware" und "haben keine weiteren Kapazitäten".

Viele Grüße aus Darmstadt
Jürgen (SYSJM)