Ein Quadratmillimeter Zukunft: der Analogrechner auf einem Chip

Der Innovator: Analogpionier Bernd Ulmann

Bernd Ulmann ist ein Passionsdenker und -täter. Schon seit Teenagerzeiten fasziniert von Analogrechnern, scheint sich sein Enthusiasmus immer weiter zu verstärken. Sein Haus ist halb Werkstatt, halb Museum, randvoll mit zum Teil riesigen Analogrechnern, Lötstationen, Mikroskopen. Seine Frau toleriere das und „wohne netterweise woanders“. Man sehe sich aber täglich und liebe sich sehr, beruhigt Ulmann.

Der Tag hat zu wenige Stunden für den FH-Professor, Museumsdirektor, Sammler, Reparateur und Vaxman, wie er in der Szene genannt wird (nach dem legendären Computer VAX). Für ihn kann es nur analog geben. Digital ist unterkomplex und auch nicht menschlich genug. Denn: Ein normaler digitaler Computer arbeitet programmgesteuert, durch einen Algorithmus, d.h. er führt einzelne Schritte aus, arbeitet diese nacheinander ab. Ein Analogrechner kennt keine Schritt-für-Schritt-Ausführung, alle Rechenelemente arbeiten hier parallel. Im Prinzip so wie ein Nervensystem, wie das menschliche Gehirn. Ganz biologisch. Nichts in der Biologie kann es sich leisten, sequenziell zu rechnen. Die Zukunft sind deshalb Analogrechner, erklärt Ulmann mit vaxmanischer Vehemenz.

»Es kann nur analog geben. Digital ist unterkomplex und auch nicht menschlich genug.«

DIE INNOVATION: ANALOGRECHNER AUF EINEM CHIP

Das Problem mit herkömmlichen digitalen Rechnern, betont Ulmann, ist also, dass sie zu viel Energie verbrauchen und an physikalische Grenzen stoßen. „Klassisches Rechnen ist an ein Ende gekommen. Wir brauchen neue Ideen für High-Performance Computing – und genauso für energieeffizientes Computing.“

Ulmanns Traum und Ziel lautet deshalb: einen Analogrechner zu bauen, der schneller ist als jeder Digitalcomputer und dabei nur ein Minimum an Energie schluckt. Die eigentliche Innovation ist dabei neben der Minimalisierung die Möglichkeit, den Analogrechner gesteuert durch einen Digitalrechner zu programmieren: Es geht darum, einen Analogrechner auf einem Chip von der Größe einiger weniger Quadratmillimeter zu entwickeln. So wie wir heute Digitalrechner auf einem Chip haben. Ein Sprung, der die Signalverarbeitung in Handys oder medizinischen Implantaten, z.B. für Hirnschrittmacher, revolutioniert.

Laut Ulmann ist das keine Magie, sondern möglich. Für die Realisierung braucht er eine Mannschaft von 10-15 Experten und zwei Jahre Zeit.

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