Ein auf Zahnstochern errichtetes IT-Imperium: Alle stapeln Ziegel darauf, niemand wirft einen einzigen Blick auf das Fundament.

Autor: Assembler-Mönch

Haben Sie sich jemals gefragt, wie viele Schichten des Technologie-Stacks der Artikel durchlaufen hat, den Sie gerade lesen?

Betriebssysteme für Mobilgeräte, Browser-Kerne, JavaScript-Engines, WebAssembly, CDN, DNS, Cloud-Server, Linux-Kernel, C-Laufzeitbibliotheken, CPU-Befehlssätze, Halbleiterwafer … schließlich landet alles auf einem Siliziumplättchen, das gerade Strom verbraucht.

Jede Schicht klingt felsenfest. Jede Schicht verfügt über Whitepapers, Zertifizierungen und die Unterstützung großer Technologieunternehmen.

Aber wenn Sie sie übereinander stapeln, erhalten Sie ein beunruhigendes Bild – ein wackeliger Turm zu Babel, dessen unterster Teil, der alles trägt, ein lächerlich dünner roter Stab ist.

Sein Name lautet: Das von-Neumann-Flaschenhals.

Und Sie, die Sie auf der Spitze des Turms stehen, halten gerade Ihr Handy und denken, dass alles völlig normal ist.

01 Der rote Stab, den niemand anschauen will

John von Neumann ist der Vater des modernen Computers. Die von-Neumann-Architektur ist das grundlegende Design fast aller modernen Computer. Die CPU ist für die Berechnung zuständig, der Arbeitsspeicher für die Speicherung, und die Daten werden über einen Bus zwischen den beiden hin- und hertransportiert. Dieses Design wird seit 1945 bis heute verwendet, hat die Ära der Großrechner, PCs, des Internets und der mobilen Geräte überdauert und unterstützt heute die Entwicklung der künstlichen Intelligenz.

Aber es hat zwei angeborene Mängel: 1) Die CPU wird immer schneller, aber Arbeitsspeicher und Bus können nicht Schritt halten. Der Datentransport wird zur Obergrenze des gesamten Systems – die CPU verbringt die meiste Zeit nicht mit Berechnungen, sondern mit dem Warten auf Daten. 2) Die hohe Verarbeitungsleistung der CPU hängt von der Kapazität des Caches ab, und der Cache hat natürliche physische Einschränkungen, die nicht wie der Arbeitsspeicher horizontal erweitert werden können. Angetrieben von modernen Hochsprachen, die auf menschliche Lesbarkeit abzielen, sind immer aufgeblähte Programme und komplexe heterogene Daten längst über die Obergrenze der Cache-Kapazität hinausgewachsen. Dadurch wird die Häufigkeit und der Umfang des Datentransports zwischen Arbeitsspeicher und CPU weiter erhöht, sodass Computer immer langsamer, träger und anfälliger für Ausfälle werden. Das ist der sogenannte „von-Neumann-Flaschenhals“.

Ironischerweise ist dieser Flaschenhals das unterste, zentralste und am wenigsten vermeidbare Problem der gesamten IT-Branche, aber gleichzeitig das am wenigsten beachtete.

Warum? Weil es zu schwer ist, es zu lösen, und es nicht einfach profitabel ist.

Große Technologieunternehmen ziehen es vor, weitere Schichten darüber zu stapeln – schnellere GPUs, größerer Grafikspeicher, komplexere Cache-Ebenen, intelligentere Planungsalgorithmen. Jede Schicht kann in die Präsentation aufgenommen werden, jede Schicht kann verkauft werden, und jede Schicht umgeht den roten Stab, anstatt das Problem direkt anzugehen und zu lösen.

Es ist wie ein Gebäude, das ständig nach oben erweitert wird, während die Risse im Fundament mit immer dickerem Tapeten verdeckt werden.

Fragt man die Bewohner, ob es sicher ist, werden sie antworten: Keine Sorge, wir haben gerade das neueste intelligente Schloss eingebaut und die teuerste Katastrophenversicherung abgeschlossen.

02 Jeder Ziegel ist perfekt geformt, aber wenn sie gestapelt werden, gerät das Ganze schief

Wenn Sie dieses Bild betrachten, entdecken Sie ein interessantes Phänomen: Jede einzelne Schicht wirkt wie ein sorgfältig entworfener Block.

Das Betriebssystem hat eine strenge Kernel-Architektur. Der Hochgeschwindigkeits-Arbeitsspeicher HBM verfügt über präzise Stapelverfahren. CPUs und GPUs sind mit Milliarden von Transistoren präzise entworfen. Halbleiterwafer-Fabriken sind die Krone der menschlichen Industrie.

Die Linux & Apache Stiftung pflegt die zuverlässigste Open-Source-Infrastruktur der Welt. LibcURL wird von fast allen Programmen aufgerufen, die Netzwerkfunktionen benötigen. Das DNS-System ermöglicht es dem globalen Internet, sich gegenseitig zu finden. Cloud-Anbieter versprechen eine Verfügbarkeit von 99,99 %.

Jeder Block ist perfekt geformt, jeder hat wissenschaftliche Arbeiten, Standards und Audits.

Aber wenn Sie sie von unten nach oben stapeln, ändert sich das Bild.

Das ist die Wahrheit der modernen digitalen Infrastruktur: Kein sorgfältig entworfenes Ganzes, sondern ein Wunder, das aus unzähligen provisorischen Lösungen gestapelt wurde.

Es funktioniert nicht, weil es gut entworfen ist, sondern weil genug Menschen in unzähligen Nächten genug Patches geschrieben haben.

Sie glauben, Sie nutzen ein riesiges Gebäude. Tatsächlich stehen Sie auf einem Stapel aus Patches, der wie Bausteine aufgebaut ist.

03 KI ist kein Retter, sondern der letzte Hebel, der das Kamel zum Überlaufen bringt

Sehen Sie den mechanischen Arm, der von der Seite herausragt und mit „KI-Künstliche Intelligenz“ beschriftet ist.

Er stützt den Turm nicht, sondern beschleunigt als Hebel den Kollaps der bausteinartigen Einrichtungen.

Das ist die präziseste Ironie des aktuellen KI-Booms.

Alle sagen, KI sei eine Produktivitätsrevolution, die nächste Ära und die Wunderwaffe, die alles retten kann. Aus Sicht der Infrastruktur ist das Erste, was KI tut, das bereits wackelige System an einen gefährlicheren Rand zu drängen.

Warum? 1) KI ist ein Rechenmonster. Der Stromverbrauch für das Training eines großen Modells entspricht dem Jahresstromverbrauch einer Kleinstadt. Die Bereitstellung von Inferenz erfordert riesige Mengen an GPUs, und die Unterseite der GPUs läuft immer noch auf der von-Neumann-Architektur – der Druck auf diesen roten Stab ist größer als je zuvor. 2) Der Druck, den gewalttätige Abfragen von KI-Nutzern auf die Dateninfrastruktur ausüben, ist mehr als zehntausendmal so groß wie der von menschlichen Nutzern, und die derzeit propagierte Loop-Lösung wird die Häufigkeit von Datenabfragen und Berechnungen für KI-Aufgaben weiter geometrisch erhöhen.

Noch ironischer ist das Ergebnis der KI.

Eine große Menge an KI-generiertem Code wird in Open-Source-Projekte eingereicht, mit unterschiedlicher Qualität und unzähligen Sicherheitslücken. Eine große Menge an KI-generierten Inhalten überschwemmt das Internet, und die Ergebnisse von Suchmaschinen werden von Spaminformationen überflutet. Viele KI-generierte „Lösungen“ werden als Produkte verpackt und an Kunden verkauft, und wenn Probleme auftauchen, stellt sich heraus, dass die Unterseite eine Illusion ist.

Die KI hat den roten Stab nicht repariert, sie hat nur eine weitere Schicht auf die Turmspitze gebaut und allen gesagt: Seht, wir sind höher geworden.

Ob es einstürzt? Das ist ein Problem für das nächste Quartal.

Es gibt einen Witz, der gut passt: Die Menschheit hat 70 Jahre gebraucht, um Computer von „schnell rechnen“ zu „Unsinn reden“ weiterzuentwickeln – und das nennt man Fortschritt.

02 Die wütenden Vögel der großen Technologieunternehmen: Nicht das Gebäude reparieren, sondern es abreißen

Auf der rechten Seite des Bildes fliegt ein wütender Vogel auf den Turm zu. Die Beschriftung daneben lautet: Was große Technologieunternehmen tun.

Diese Metapher ist bissig, aber präzise.

Große Technologieunternehmen veröffentlichen regelmäßig ein „revolutionäres“ neues Produkt, neues Framework oder neuen Standard. Die Präsentationen sind groß angelegt, die Folien sind wunderschön, und alle KOLs stimmen zu.

Aber diese Produkte reparieren oder stärken oft nicht die bestehende Industriestruktur, sondern zerstören sie.

Wenn ein neues Framework herauskommt, stirbt das Ökosystem des alten Frameworks. Wenn ein neuer Standard herauskommt, werden alle Geräte, die mit dem alten Standard kompatibel sind, zu „veralteten Produkten“. Große Technologieunternehmen wissen sehr wohl, dass dies Kosten verursacht. Aber für sie werden die Kosten der Ökosystemzerstörung von Entwicklern und Nutzern getragen, während das Wachstum und die Bewertung, die durch neue Produkte entstehen, ihnen selbst gehören.

05 Unabhängige Entwickler: Raketen, die jeweils wegfliegen, und Trümmer überall

Auf der linken Seite des Bildes fliegt ein unabhängiger Rust-Entwickler mit einer Rakete weg, mit der Beschriftung: „Unabhängige Rust-Entwickler tun ihre eigenen Dinge“.

Das ist eine weitere Art von Ironie.

Unabhängige Entwickler sind die dynamischste Gruppe im IT-Ökosystem. Sie sind nicht an die KPIs großer Unternehmen gebunden, können schnell Fehler ausprobieren und hervorragende Anwendungen entwickeln, die große Unternehmen nicht erstellen können.

Aber die Ergebnisse unabhängiger Entwickler haben auch eine andere Seite:

- Unordnung. Für dieselbe Funktion haben zehn unabhängige Entwickler zehn verschiedene Versionen erstellt, jede ist anders, jede hat ihre eigene Designphilosophie, und jede wird nur so lange gewartet, bis der Autor das Interesse verliert.

- Unordnung. Es gibt keine einheitlichen Standards, keine Kompatibilitätszusagen, keine Roadmap für Upgrades. Heute funktioniert es, morgen könnte der Autor das Repository löschen.

- Unvorsichtigkeit. Viele unabhängige Projekte haben keine Tests, keine Dokumentation, keine Sicherheitsaudits. Der Autor denkt „es reicht, wenn es läuft“, und dann wird dieses Projekt von zehntausend anderen Projekten abhängig gemacht.

Jedes dieser Probleme ist für sich genommen nicht groß, aber wenn sie gestapelt werden, werden sie zu einer weiteren Art von Zerstörung für den Markt. Nutzer wählen aus unzähligen unfertigen Produkten, Entwickler laufen in Fallen in unzähligen veralteten Frameworks, und die Vertrauenskosten des gesamten Ökosystems steigen ständig.

Und die wirklich hervorragenden unabhängigen Entwickler sind wie der Rust-Entwickler, der mit einer Rakete wegfliegt – sie tun ihre eigenen Dinge, machen es sehr gut, aber sie haben nichts mit diesem wackeligen Turm zu tun.

Der Turm wird nicht stabiler durch sie, und sie werden nicht anhalten wegen des Turms.

Jeder ist mit seinen eigenen Dingen beschäftigt, jeder bricht auf seine eigene Weise zusammen.

06 Ein Bild, eine absurde Geschichte der IT-Industrie

Sehen Sie sich das gesamte Bild von Anfang bis Ende einmal an.

Ganz unten befindet sich ein großer grauer Block mit der Aufschrift „Strom (Rechenleistung, Wasser, Energie … usw.)“. Das ist der Ausgangspunkt von allem – ohne Strom gibt es keine Berechnung. Aber in der Erzählung der IT-Industrie ist Strom die am meisten vernachlässigte Schicht. Alle diskutieren über Cloud-Native, Microservices und große Modelle, aber nur wenige diskutieren: Woher kommt der Strom, den all diese Dinge verbrauchen? Wie viel kostet er? Welche Auswirkungen hat er auf die Umwelt?

Über dem Strom liegen vier Grundsteine: Betriebssystem, Hochgeschwindigkeits-Arbeitsspeicher (HBM), CPU/GPU und Halbleiterwafer-Fabrik. Das ist die Hardware-Schicht, der wirklich „perfekt geformte“ Teil. Jeder Block repräsentiert das Spitzenniveau der menschlichen Industrie. Aber beachten Sie: Sie sind vier getrennte Steine, kein einziges Fundament – die Verbindungen zwischen ihnen haben bereits von vornherein Lücken.

Darüber befindet sich ein wackeliger langer Balken mit der Beschriftung „Dynamische Arrays von C-Entwicklern“. Dieser Balken liegt quer über den vier Grundsteinen und ist selbst instabil. Und direkt in seiner Mitte trägt ein dünner roter Stab das gesamte Gewicht darüber – der von-Neumann-Flaschenhals. Das gesamte Gewicht der IT-Welt lastet schließlich auf diesem Stab.

Darüber gerät das Bild außer Kontrolle. Ein „C99-Projekt, das auf undefiniertem Verhalten basiert“, übernimmt wichtige Funktionen. Unter der JVM ist das relationale Datenbank mit einem Kreuz markiert. Ein mechanischer Arm ragt von der Seite heraus, beschriftet mit „KI-Künstliche Intelligenz“, und drückt den Turm.

Weiter oben befinden sich die V8-Engine, left-pad, Cybersicherheit, WebAssembly – das ist die Web-Schicht. Daneben stehen die großen Worte „Selbstzerstörung von Web-Entwicklern“ und „Seltsame Dinge, die im Web passieren“.

Ganz oben steht ein kleines Strichmännchen, das den Nutzer repräsentiert, auf der wackeligen Turmspitze, daneben steht „Sie sind genau hier“. Bei genauer Betrachtung hält dieses Männchen ein Handy – es nutzt den Turm, der jederzeit einstürzen könnte.

Links vom Turm fliegt ein unabhängiger Rust-Entwickler mit einer Rakete weg, um seine eigenen Dinge zu tun. Rechts vom Turm fliegt ein wütender Vogel (großes Technologieunternehmen) auf den Turm zu. Über dem Turm schwebt einsam eine Wolke mit der Aufschrift „Konforme Cloud-Server“ – sie hat keine Verbindung zum Turm, es wirkt nur wie ein Konzept.

Das gesamte Bild hat kein überflüssiges Wort. Jede Beschriftung ist ein Stachel, der an der Stelle sticht, die die IT-Industrie am wenigsten berührt haben will.

Es sagt keine Prophezeiung aus. Es beschreibt die Gegenwart.

Zum Abschluss

An dieser Stelle des Artikels werden einige vielleicht sagen: Du bist zu pessimistisch, die IT-Industrie funktioniert doch ganz gut, oder?

Ja, sie funktioniert.

Aber „funktionieren“ und „stabil“ sind zwei verschiedene Dinge. Dass ein Mensch laufen kann, bedeutet nicht, dass seine Knochen keine Risse haben. Dass eine Brücke Autos durchlassen kann, bedeutet nicht, dass ihre Tragfähigkeit nicht überschritten ist.

Das Schreckliche an der IT-Industrie ist, dass jede Schicht schnell weiterentwickelt wird, aber das grundlegende Problem am untersten Rand nie wirklich gelöst wurde. Der von-Neumann-Flaschenhals besteht noch immer, große Unternehmen zerstören weiterhin die Struktur, die KI erzeugt weiterhin Müll, und unabhängige Entwickler arbeiten weiterhin jeweils für sich.

Alle bauen das Gebäude nach oben aus, niemand ist bereit, einmal nach unten zu schauen.

Denn wenn man nach unten schaut, stellt man fest, dass das Fundament ein Zahnstocher ist. Und ein Zahnstocher kann eines Tages nicht mehr tragen.

Vielleicht erst an diesem Tag werden wir, die wir auf der Turmspitze stehen und unser Handy halten, zum ersten Mal die Frage stellen: Wie wurde das Fundament dieses Gebäudes eigentlich gebaut?