Noch steht die Renaissance der Analogcomputer am Anfang. Dies liegt auch daran, dass dafür einige grundlegende Probleme überwunden werden müssen: Wie macht man analoge Rechentechnik präziser und besser steuerbar – und wie kombiniert man sie mit unseren ansonsten digitalen Systemen?
Analoges Rechnen mit digitaler Steuerung
Der erste Punkt ist genau das Problem, weswegen analoge Rechner in den 1970er Jahren ins Hintertreffen gerieten: Weil sie nicht von Software und seinem zentralen Algorithmus gesteuert waren, musste ihre Verkabelung für die Bearbeitung jeder neuen Aufgabe aufwendig umgesteckt und angepasst werden. Selbst bei den ersten Analogchips war das Umstecken von Widerständen und Leitungen noch nötig – keine sehr praktikable Lösung für Massenanwendungen.
Doch inzwischen gibt es eine Lösung: Moderne Analogchips kombinieren analoge Rechenbausteine mit einer digitalen Programmierung. Dabei übernimmt die analoge Architektur das eigentliche Rechnen, für die Steuerung und angepasste Verknüpfung der Analogkomponenten sorgt die übergeordnete digitale Kontrollebene. Die ersten hybriden Analogchips nach diesem Prinzip haben Yannis Tsividis und sein Team von der Columbia University in New York bereits 2016 konstruiert.
„Für diese haben wir analog-zu-digital und digital-zu-analog-Konverter entwickelt“, erklärt Tsividis. „Wir können ein analoges Signal in einen solchen Konverter einspeisen und er wandelt es in eine Binärzahl um.“ Dieser digitale Wert kann dann gespeichert oder weiterverarbeitet werden. Umgekehrt können digitale Anweisungen so an die analogen Komponenten weitergereicht werden. Dadurch erhalten Analogcomputer einfacher zu bedienende digitale Nutzer-Schnittstellen, die die praktische Anwendung der Analogrechner erleichtern.
