IDF 2011: ekstremalne technologie komputerowe i wielordzeniowość na masowym rynku

Justin Rattner, główny dyrektor ds. technologii w firmie Intel, ogłosił podczas konferencji Intel Developer Forum, że rozwój techniki komputerowej ulega przyspieszeniu.

IDF 2011: ekstremalne technologie komputerowe i wielordzeniowość na masowym rynku

Justin Rattner, główny dyrektor ds. technologii w firmie Intel

Jako przykłady podał wpływ wielordzeniowego przetwarzania danych na masowy rynek oraz postępy w przetwarzaniu danych w ekstremalnej skali. "Od 2006 roku Intel i społeczność deweloperów IA wspólnie realizowały wizję wielordzeniowego przetwarzania danych, rozszerzając jego zasięg poza zastosowania HPC w celu rozwiązania szeregu praktycznych problemów obliczeniowych na urządzeniach klienckich i serwerowych. To, co osiągnęliśmy dziś, to tylko wierzchołek góry lodowej w porównaniu z tym, co będzie możliwe w przyszłości, kiedy pojawią się systemy wielordzeniowe działające na ekstremalną skalę" - twierdzi.

Justin Rattner zademonstrował postępy w technologii na przykładzie procesora Near-Threshold Voltage używającego nowatorskich obwodów o bardzo niskim napięciu, które radykalnie obniżają zużycie energii, działając blisko progowego napięcia tranzystorów. Ten koncepcyjny procesor w razie potrzeby działa szybko, ale kiedy obciążenie jest niewielkie, ogranicza pobór mocy poniżej 10 miliwatów, dzięki czemu może nadal działać zasilany jedynie baterią słoneczną rozmiaru znaczka pocztowego.

Zobacz również:

Choć ten eksperymentalny chip sam w sobie nie zostanie produktem, wyniki badań mogą doprowadzić do integracji skalowalnych obwodów bliskich napięcia progowego z wieloma przyszłymi produktami, obniżając zużycie energii ponad pięciokrotnie i umożliwiając powstanie szerszej gamy zawsze włączonych urządzeń komputerowych. Technologie tego rodzaju przybliżają cel Intel Labs, jakim jest 100-, a nawet 1000-krotne zmniejszenie zużycia energii na jedno obliczenie w takich zastosowaniach, jak masowe przetwarzanie danych z jednej strony, a obliczenia w teraskali na urządzeniach kieszonkowych z drugiej.

IDF 2011: ekstremalne technologie komputerowe i wielordzeniowość na masowym rynku

Procesor Near-Threshold Voltage zasilany światłem słonecznym

Z kolei moduł Hybrid Memory Cube, koncepcyjna pamięć DRAM opracowana przez Micron we współpracy z Intelem, demonstruje nowe podejście do konstrukcji pamięci i zapewnia ponad 7-krotny wzrost efektywności energetycznej w porównaniu z dzisiejszymi układami DDR3. W module Hybrid Memory Cube chipy pamięciowe są ułożone w stos, tworząc kompaktową "kostkę", a nowy, bardzo wydajny interfejs pamięci wyznacza nowy standard energii zużywanej na przeniesienie jednego bitu, jednocześnie obsługując szybkość transmisji rzędu biliona bitów na sekundę. Badania te mogą doprowadzić do ważnych postępów w serwerach zoptymalizowanych pod kątem chmurowego przetwarzania danych, a także w ultrabookach, telewizorach, tabletach i smartfonach.

Wielordzeniowość - o której tak dużo mówi Intel - to praktyka umieszczania więcej niż jednego mechanizmu przetwarzania danych w jednym układzie, stała się typową metodą zwiększania wydajności przy zachowaniu niskiego poboru mocy. Many-core to nowa perspektywa konstrukcyjna - zamiast dodawać kolejne rdzenie w tradycyjny sposób, trzeba wymyślić na nowo konstrukcję chipu z założeniem, że wysoka liczba rdzeni jest nową normą.

Justin Rattner podkreślił postępy, jakie poczyniono w wielordzeniowym przetwarzaniu danych od czasu, kiedy Intel przedstawił pierwszy procesor dwurdzeniowy na konferencji IDF 5 lat temu. Dziś procesory multi- i many-core są używane do wielu zadań, włączając w to nowe, zaskakujące zastosowania w szybko rozwijającej się technice przetwarzania danych na dużej liczbie rdzeni. Opisał też niektóre najnowsze zastosowania tej technologii wraz z narzędziami i technikami programistycznymi, które pozwalają programistom ujarzmić moc wielordzeniowego przetwarzania danych. Są to m.in.:

Szybsze aplikacje internetowe - Rozszerzenie języka JavaScript™ o funkcje równoległego przetwarzania danych za pomocą wprowadzonego silnika Parallel JS od Intel Labs. Pozwoli to stworzyć nową klasę aplikacji przeglądarkowych do takich zastosowań, jak edycja zdjęć i wideo, symulacje fizyczne oraz gry 3D na komputerach stacjonarnych i mobilnych, w tym na urządzeniach Ultrabook.

Szybciej reagujące usługi cloud computing - Znacznie większa liczba zapytań na sekundę w buforowanych w pamięci aplikacjach, które używają wielordzeniowych Intel Core drugiej generacji, ma pozwolić największym witrynom internetowym przyspieszyć działanie aplikacji internetowych i skrócić do minimum czas, przez jaki użytkownicy czekają na krytyczne dane.

Lepsze zabezpieczenia komputerów klienckich - Wykonywane równolegle algorytmy kryptograficzne i usługi rozpoznawania twarzy mają zwiększyć stopień bezpieczeństwa ultrabooków oraz tradycyjnych notebooków i komputerów stacjonarnych, wykorzystując w heterogeniczny sposób wszystkie rdzenie obliczeniowe i graficzne mikroprocesorów Intel Core drugiej generacji.

Tańsza infrastruktura bezprzewodowa - Wspólne badania z China Mobile mają pozwolić zastąpić wyspecjalizowany, kosztowny sprzęt używany w dzisiejszych stacjach bazowych telefonii komórkowej na w pełni programowalną i znacznie bardziej ekonomiczną, alternatywę opartą na technologii PC.

Bardzo poważna nauka - Klastry wielordzeniowych procesorów Intela w CERN mają pozwolić na odkrycie tajemnice wszechświata, znacznie zwiększając wydajność aplikacji używanych w fizyce wysokich energii i umożliwiając szybkie przeniesienie kodu na nadchodzącą rodzinę intelowskich produktów opartych na architekturze Many Integrated Core (MIC).


TOP 200