Представлен действующий прототип чипа KiloCore с 1000 независимыми процессорами на одном кристалле

16 июня 2016 года в рамках симпозиума 2016 Symposium on VLSI Technology and Circuits, прошедшего недавно в Гонолулу, группой специалистов факультета Электроники и Вычислительной техники (Department of Electrical and Computer Engineering) Калифорнийского Университета в Дэвисе был представлен действующий прототип чипа KiloCore, на кристалле которого уместилась тысяча независимых программируемых процессоров. Общее число транзисторов на кристалле чипа составило 621 миллион единиц, а максимально развиваемое быстродействие приблизилось к рекордной отметке 1.78 триллиона операций в секунду.

«Помимо того, что созданный нами чип — это первый в мире чип с тысячей процессоров, это еще и процессоры с самой высокой тактовой частотой, из когда-либо созданных в стенах нашего заведения» — поясняет Бевэн Баас (Bevan Baas), профессор электротехники и вычислительной техники и руководитель группы специалистов, разработавших микропроцессорную архитектуру KiloCore. Здесь следует уточнить, что чип KiloCore — не единственный в мире чип с большим количеством вычислительных ядер. Вместе с тем, согласно аналитическому отчету, предоставленному Баасом, максимальное число ядер процессоров — конкурентов пока не достигло и 300. Абсолютное большинство таких «гиперядерных» процессоров создавались исключительно в исследовательских целях и лишь единицы пребывают в стадии перехода на коммерческий уровень.

Прототип чипа KiloCore был изготовлен на производственных мощностях IBM по 32-нм CMOS-технологии. Каждое его ядро, независимо от остальных, способно решать свои вычислительные задачи. Такой подход оказывается значительно более гибок, нежели подход «Одна инструкция, множество данных» (Single-Instruction-Multiple-Data), реализованный в многоядерных графических процессорах (GPU). Идея, воплощенная в архитектуре процессора KiloCore, состоит в автоматическом разбиении программы на отдельные небольшие подпрограммы, исполняемые независимо друг от друга на различных ядрах. Это позволяет улучшить сразу два принципиально важных показателя: добиться кардинального повышения производительности системы в целом и достичь кардинального улучшения энергоэффективности, поскольку, если вычислительная мощность отдельного процессора не востребована в текущий момент времени, он прекращает свою работу.

Тактовая частота каждого ядра составляет 1.78 ГГц, при этом ядра располагают возможностью передавать друг другу данные напрямую, а не использовать области общей памяти, что становится узким местом большинства многоядерных вычислительных систем.

Как отмечают его создатели, чип KiloCore сегодня — это самый энергоэффективный многоядерный процессор. Так, к примеру, развивая производительность в 115 миллиардов операций в секунду, все 1000 процессоров будет рассеивать при этом не более 0.7 Ватта энергии. Для эффективной работы чипа, отмечают специалисты, будет достаточно обеспечить ток, вырабатываемый одной единственной батарейкой типа АА. Результаты тестирования позволили утверждать, что чип KiloCore выполняет инструкции с эффективностью, как минимум в 100 раз превышающей эффективность работы самых современных процессоров, возглавляющих существующие флагманские линейки многоядерных микропроцессоров для ноутбуков и планшетных компьютеров.

Под процессор KiloCore уже разработано несколько «тяжелых» приложений, нуждающихся в параллельной обработке данных и высокой производительности. К их числу относятся приложения, решающие задачи кодирования-декодирования информации, передаваемой при помощи радиосигналов, обработки видеорядов, шифрования, обработка данных научного характера, обработка записей ЦОД, и прочие задачи, связанные с параллельной обработкой больших массивов данных.

В настоящее время группой специалистов уже закончена работа над автоматическими средствами отображения для программирования чипа и компилятора, производящего разбивку кода программы на небольшие подпрограммы в автоматическом режиме, которые могут выполняться отдельными ядрами процессора KiloCore.

_{Первоисточник}

---

На этом всё, с вами был простой сервис для выбора сложной техники Dronk.Ru. Не забывайте подписываться на наш блог, будет ещё много интересного…

Почему интернет-магазины отдают деньги за покупки?	Экономим до 8% с каждой покупки на AliExpres и других интернет-магазинах Китая	Верните свои деньги — Выбираем кэшбэк-сервис для Aliexpress