Архитектура 48-ядерного процессора Intel имеет усовершенствования, рассчитанные на устранение узких мест обмена данными с памятью и между ядрами, свойственных существующим сегодня чипам x86

Ограниченная партия чипов распределена главным образом между научными учреждениями, сообщил Шон Кель, «евангелист» технологий Intel Labs. Процессор создан в рамках исследовательского проекта, и в коммерческом варианте, возможно, выпущен не будет, однако использованные в нем технологии, вполне вероятно, получат применение в будущих процессорах Intel.

«Представьте себе целую стойку серверов, уместившуюся на одном кристалле кремния. Практически мы создали ЦОД в одной микросхеме, — заявил Саураб Диге, инженер-конструктор орегонской лаборатории Intel. — Наш чип дает огромные преимущества и по времени отклика, и по скорости связи между ядрами. Мы также применили очень эффективные методы управления питания, делающие возможным выпуск 48-ядерных систем, которые будут потреблять менее чем по 100 Вт».

Разработка чипа ведется в соответствии с программой Intel по исследованиям в области терафлопсных вычислений. Ее задача — поиск путей увеличения количества ядер в расчете на процессор в целях повышения вычислительной мощности устройств всех размеров, от мобильных до серверов.

Как добавил инженер Intel Labs Кристофер Андерсон, ядра экспериментального чипа работают примерно на той же частоте, что и экономичные процессоры Intel Atom, предназначенные для нетбуков и маломощных настольных систем. Последние модели Atom имеют тактовую частоту от 1,66 до 1,83 ГГц. По словам Андерсона, новый многоядерный чип имеет ячеистую структуру, которая способна обеспечить грандиозную прибавку в производительности за счет высокой скорости связи между ядрами.

Увеличение количества ядер в расчете на процессор считается энергоэффективным способом повышения производительности. Традиционный способ наращивания мощности за счет увеличения тактовой частоты приводит к излишнему тепловыделению и расходу энергии.

Напомним, нынешней весной Intel и AMD анонсировали новые коммерческие серверные процессоры с рекордным количеством ядер. Intel представила восьмиядерные чипы Xeon 7500 и 6500, предназначенные для серверов старшего класса, а AMD — процессор Opteron 6100 с 12 ядрами.

Архитектура 48-ядерного процессора Intel имеет усовершенствования, рассчитанные на устранение узких мест обмена данными с памятью и между ядрами, свойственных существующим сегодня чипам x86. Для ускорения обмена данными каждое ядро в чипе снабжено несколькими каналами приема и передачи. Скорость обмена данными между ядрами также увеличивается за счет использования 24 специализированных маршрутизаторов. Благодаря расширяемости архитектуры процессора количество его ядер можно легко увеличивать. Ядра оснащены буферами, между которыми в параллельном режиме по всему чипу может мгновенно происходить обмен данными.

По словам Келя, реализованные в процессоре механизмы управления питанием, возможно, найдут применение уже в ближайшем будущем. Потребляемая мощность процессора составляет от 25 до 125 Вт в зависимости от количества работающих ядер, тактовой частоты и напряжения питания.

Как утверждают в Intel, процессор обладает более совершенными встроенными функциями управления питанием, чем существующие сегодня многоядерные чипы. Кроме того, предусмотрена возможность программного снижения потребления энергии в зависимости от необходимого в каждый момент времени уровня вычислительной мощности. Ядра могут изменять напряжение питания и тактовую частоту, а программные средства — включать и отключать сами ядра. В ходе демонстрации чипа на нем исполнялось финансовое приложение. При этом в результате автоматической деактивации группы ядер потребляемую мощность процессора удалось снизить с 74 до 25 Вт менее чем за секунду.

Поделитесь материалом с коллегами и друзьями

Купить номер с этой статьей в PDF