Osiemdziesiąt rdzeni

Intel zaprezentował szczegóły architektury nowych superprocesorów.

Intel zaprezentował szczegóły architektury nowych superprocesorów.

Przedstawiony prototyp praco-wał z częstotliwością 3,16 GHz,ale według przedstawicieli Intela procesor ten może funk-cjonować przy wyższych częstotliwościach - 5,1 GHz (wówczas moc przetwarzania wynosi 1,63 Teraflops) lub 5,7 GHz (1,81 Teraflops). Wówczas jednak jego wydajność w przeliczeniu na pobór mocy istotnie spada.

Informacje o planach budowy układów z kilkudziesięcioma rdzeniami firma ujawniła we wrześniu 2006 r. Podczas tegorocznej konferencji ISSCC (Integrated Solid State Circuits Conference) Intel zaprezentował już znacznie więcej szczegółów technicznych dotyczących tego typu procesorów.

Osiemdziesięciordzeniowy układ zawiera 100 mln tranzystorów zajmujących powierzchnię 275 mm2. Procesor jest podzielony na 80 elementów, wyposażonych nie tylko w CPU, ale również zintegrowane moduły pięcioportowych routerów o przepustowości 80 GB/s każdy i w efekcie tworzy sieć LAN zintegrowaną na pojedynczej płytce krzemowej.

Wysoka wydajność i niski pobór mocy wynikają nie tylko ze zintegrowania tak wielu jednostek CPU w jednym układzie. Jak mówi Jerry Bautista, dyrektor programu badawczego Intel Tera-Scale Research, podczas badania tego typu wielordzeniowych układów okazało się, że ich wydajność może być prawie liniowo skalowana od 2 do 16 CPU, ale przy integracji 32 lub 64 rdzeni zaczyna wyraźnie spadać i pojawiają się problemy z zarządzaniem przepływem danych.

Aby je rozwiązać, Intel zastosował dodatkowy sprzętowy moduł sterujący planowaniem i przepływem wątków oraz zintegrowane pamięci podręczne o istotnie zwiększonej szybkości pracy. Kolejne planowane modyfikacje architektury to nowy zestaw instrukcji i umieszczenie dodatkowej warstwy pamięci SRAM nad jednostkami CPU (tzw. technologia 3D Stacked Memory - trójwymiarowy stos pamięci). Duży wpływ na energooszczędność układu ma zaś zastosowanie niezależnych kontrolerów aktywności każdego z rdzeni, które umożliwiają indywidualne włączanie/wyłączanie zasilania pojedynczych elementów zależnie od bieżących wymagań na moc przetwarzania.

Na razie Intel nie ujawnia planów ewentualnego wprowadzenia na rynek tego typu układów. Procesory mają służyć w najbliższym czasie do badania w laboratoriach Intela nowych technologii, takich jak nowe szerokopasmowe szyny danych, techniki zarządzania poborem energii, metody projektowania układów o dużej liczbie rdzeni CPU, ale także testowania aplikacji, np. rozpoznawanie i przetwarzanie mowy w czasie rzeczywistym, przeszukiwanie multimedialnych baz danych, sztuczna inteligencja lub przetwarzanie fotorealistycznej grafiki.