Представьте, что ваш компьютер работает в сто раз быстрее ПК и при этом достаточно прост, чтобы для него могли писать программы даже школьники.

Это не праздный вопрос. В Университете штата Мэриленд создали прототип именно такого «школьного суперкомпьютера».

Новый компьютер появится на рынке самое раннее через три года, но он может оказать огромное влияние на отрасли, в которых решаются задачи, связанные с обработкой больших объемов данных. К таким отраслям, например, относятся фармацевтическая, аэрокосмическая и оборонная отрасли, а также индустрия развлечений. Подобные системы нужны для моделирования препаратов, автоматизированного проектирования и создания цифрового контента.

В компьютере Explicit Multi-Threading (XMT) разработанная десятки лет назад концепция использования алгоритмов параллельных вычислений была реализована с учетом возможностей, которые дает огромное число транзисторов, имеющихся в современных полупроводниковых устройствах.

По словам Узи Вишкина, профессора Инженерного колледжа им. Джеймса Кларка, создавшего эту машину с помощью своих студентов, в ней используется три логические матрицы компании Xilinx для формирования сети из 64 процессоров ARM, которые управляют сотнями нитей параллельных вычислений.

Сейчас группа пытается уменьшить величину платы размером с номерной знак для автомобиля, работающую на частоте 75 МГц, до версии размером с ноготь, которая поддерживала бы тактовую частоту 1-2 ГГц.

Летом Вишкин предпринял шаг к этой цели, заказав IBM изготовление специализированной КМОП-микросхемы с размещаемой на плате сетью обмена данными. Эта разработка финансируется грантом, полученным от Министерства обороны США.

Даже если ученым удастся создать прототип, меньший по размеру, им придется учить программистов писать программное обеспечение для многопоточных систем.

Многие производители коммерческих программных продуктов уже столкнулись с подобной проблемой, при попытках адаптироваться к новейшим двух- и четырехъядерным процессорам компании Intel и AMD.

Однако, по словам Вишкина, его система будет проще в программировании, чем приложения для коммерческих многоядерных процессоров, поскольку алгоритмы XMT будут выглядеть для операционной системы как последовательные.

Чего хотят пользователи

«Настольный суперкомпьютер» стал бы счастливой находкой для студентов и дизайнеров, которые используют компьютеры для обработки больших объемов данных при создании цифровых изображений и роликов с высоким разрешением. Таково мнение директора по технологиям Колледжа искусств и дизайна в Денвере Джона Стайлса.

«Это кардинально изменило бы ситуацию на нашем факультете анимации», — уверен Стайлс, добавивший, что сейчас студентам часто приходится ждать по 9-10 часов, пока их компьютеры обработают данные.

Однако Стайлс предупреждает, что колледж будет использовать новый компьютер только в том случае, если тот будет отвечать трем требованиям. Он должен позволять хранить огромные объемы данных, выполнять стандартное коммерческое программное обеспечение, подобное Creative Suite 3 компании Adobe Systems, и потреблять энергию примерно в том же объеме, что и имеющиеся сейчас компьютеры.

Обеспечить достаточно низкий уровень энергопотребления, по словам Узи Вишкина, можно будет без проблем.

Поделитесь материалом с коллегами и друзьями