Intel - 80 jader v jednom procesoru

12. 2. 2007 10:08    Rubrika: Tiskové zprávy

Vědci společnosti Intel vyvinuli světově první programovatelný procesor, který v jediném čipu přináší výkon superpočítače – tento 80jádrový procesor není o mnoho větší než nehet na vašem palci a vystačí s menším množství energie než většina současných domácích spotřebičů. Jedná se o výstup inovativního vývojového programu “Tera-scale computing” společnosti Intel, jehož cílem jsou osobní počítače a servery s výkonem jeden teraflops – neboli bilion operací za sekundu. Technické detaily o tomto čipu budou zveřejněny tento týden na výroční konferenci ISSCC (Integrated Solid State Circuits Conference) v San Francisku.

TISKOVÁ ZPRÁVA - v původním znění

Výkon v řádu „Tera“ a schopnost přesouvat terabyty dat budou hrát v budoucnosti počítačů klíčovou úlohu – společně se všudypřítomným přístupem k Internetu umožní vznik nové generace aplikací pro vzdělávání, spolupráci a zábavu ve vysokém rozlišení na PC, serverech i kapesních zařízeních. Například umělá inteligence, okamžitá videokomunikace, fotorealistické hry, dolování multimediálních dat a rozpoznávání řeči v reálném čase – kdysi považované za vědeckou fantazii pro příběhy typu „Star Trek” – se mohou stát běžnou praxí.

Společnost Intel v tuto chvíli neplánuje uvedení tohoto čipu s výpočetními jednotkami pracujícími s plovoucí desetinnou čárkou na trh. Výzkumný projekt „Tera-scale“ je základní nástroj hledání nových možností obecných a specializovaných procesorů, funkčnosti jader a způsobů propojení čipů mezi sebou a s počítačem, které umožní co nejlepší přenosy dat a především návrh softwaru, který dokáže možnosti vícejádrových procesorů maximálně využít. Nejnovější experimentální „Teraflops čip“ přináší specifický náhled na nové metody konstrukce čipů, širokopásmové propojení a řízení spotřeby.
„Naši badatelé dosáhli úžasného historického mezníku v oblasti konstrukce vícejádrových paralelních výpočetních systémů,“ uvádí Justin Rattner, Senior Fellow a CTO společnosti Intel. „Ukazují cestu do nepříliš vzdálené budoucnosti, kdy budou systémy s výkonem v řádů Teraflops naprosto běžnou záležitostí, což na druhou stranu zcela promění naše představy o možnostech počítačů a Internetu v domácnostech a ve firmách.“
Zcela poprvé bylo výkonu jednoho Teraflops dosaženo v roce 1996 na superpočítači ASCI Red Supercomputer postaveném společností Intel pro Sandia National Laboratory. Tento počítač zabíral plochu 186 metrů čtverečních, pohánělo jej téměř 10 000 procesorů Pentium® Pro a k provozu potřeboval 500 kilowattů elektrické energie. Nyní vědci společnosti Intel dosáhli stejného výkonu na jednom vícejádrovém čipu.

Za zmínku rovněž stojí fakt, že tento výzkumný čip s 80 jádry dosahuje výkonu jeden teraflops při spotřebě pouhých 62 wattů – méně než potřebuje řada současných jednojádrových čipů.

Unikátní čip používá inovativní „dlaždicovou“ konstrukci, kde jsou malá jádra replikována jako „dlaždice“, což zjednodušuje návrh čipu s mnoha jádry. V kombinaci s objevem nových a robustních materiálů pro výrobu budoucích tranzistorů Intel se platnost Mooreova zákona posunuje daleko za horizont a otevírá se cesta k ještě efektivnější výrobě vícejádrových procesorů s miliardami tranzistorů.

Teraflops čip obsahuje rovněž architekturu „síť v čipu“, která se podobá mřížce a umožňuje super-vysokorychlostní komunikaci mezi jádry dovolující přenášet uvnitř čipu data rychlostí až terabits za sekundu. Výzkum byl rovněž zaměřen na systém nezávislého vypínání a zapínání jader, který by zajistil funkčnost pouze těch jader, které jsou pro danou úlohu potřeba, a zvýšil tak efektivitu využití energie.

V dalších fázích se bude výzkumný projekt Tera-scale zaměřovat na 3D stohovanou paměť uvnitř čipu a vývoj ještě sofistikovanějších prototypů s mnoha univerzálními jádry architektury Intel®. V současné době v rámci programu Intel® Tera-scale Computing Research probíhá více než 100 projektů zaměřených na vývoj architektury, software a konstrukci systémů.
Společnost Intel na konferenci ISSCC předloží ještě osm dalších dokumentů, včetně popisu mikroarchitektury Intel® CoreTM a jejího využití ve dvou- a čtyřjádrových procesorech pro servery, přenosné a stolní počítače, a to na 65nm i revoluční 45nm výrobní technologii. Mezi další témata patří komunikační čip pro radiofrekvenční identifikaci RFID (Radio Frequency Identification), nízkonapěťová vyrovnávací paměť pro mobilní systémy, programovatelný Viterbi akcelerátor a nové obvody pro potlačení rušení na čipu, měření fázového šumu a adaptivní techniky pro řešení odchylek a stárnutí.