SANTA CLARA, 4. prosince 2009 – Vědci z Intel Labs představili experimentální 48jádrový procesor, který může změnit návrh počítačů, tak jak jej dnes známe. Oproti současným nejpopulárnějším procesorům Intel® Core™ se tento futuristický procesor honosí deseti- až dvacetinásobným počtem výpočetních jader.
Již dlouhou dobu se snaží vědci přidat do budoucích počítačů jedinečné škálovací funkce, díky nimž vzniknou nové softwarové aplikace a které pomohou zlepšit interakci mezi člověkem a strojem. V příštím roce plánuje společnost Intel zapojit oborové a akademické partnery tak, že jim poskytne minimálně sto kusů těchto experimentálních procesorů.
Začátkem roku 2010 zahrne Intel klíčové funkce těchto superprocesorů do nové řady procesorů Intel Core a v průběhu příštího roku představí také šesti- a osmijádrové procesory. Experimentální čipy disponují 48 plně programovatelnými výpočetními jádry, což je zatím nejvíc jader na jediném křemíkovém procesoru. Jsou také vybaveny integrovanou vysokorychlostní sítí a využívají nových metod pro správu napájení, které umožňují všem 48 jádrům fungovat vysoce efektivně. V klidovém stavu se spotřeba pohybuje okolo 25 wattů a při maximálním výkonu stoupne na 125 wattů. To je asi tolik jako v případě dnešních procesorů Intel nebo dvou standardních žárovek.
Intel má v plánu lépe porozumět, jak na experimentálním čipu naplánovat a zkoordinovat velké množství jader, a v budoucnu chce těchto znalostí využít při výrobě běžných procesorů. Například notebooky s tak velkým výpočetním rozsahem by mohly „vidět“ obdobně jako člověk. Představte si, že od počítače dostáváte virtuální lekci tance nebo při on-line nákupu využíváte 3D kameru notebooku a rovnou se ve vybraných šatech vidíte.
Tento druh interakce by mohl zcela odstranit klávesnice, dálkové ovladače nebo joysticky pro hraní her. Někteří vědci se domnívají, že počítače budou dokonce umět číst mozkové vlny, takže by stačilo pomyslet na určitý úkol – například diktovat počítači slova – a stroj by jej ochotně splnil, aniž byste se pohnuli či řekli cokoli nahlas.
„S procesorem, jako je tento, si můžete představit budoucí datová centra, která budou výrazně energeticky efektivnější než dnes, a ušetří tak významné náklady na energie i fyzický prostor,“ řekl Justin Rattner, šéf Intel Labs a Chief Technology Officer společnosti Intel. „Do budoucna očekávám, že si tyto pokročilé technologie najdou cestu do běžných zařízení stejně, jako si pokročilé automobilové technologie typu elektronické řízení motoru (EEC), airbagy či brzdy s ABS našly cestu do všech vozidel.“
Další neméně důležité informace následují v angličtině
Intel Labs has nicknamed this test chip a “single-chip cloud computer” because it resembles the organization of datacenters used to create a “cloud” of computing resources over the Internet, a notion of delivering such services as online banking, social networking and online stores to millions of users.
Cloud datacenters are comprised of tens to thousands of computers connected by a physically cabled network, distributing large tasks and massive datasets in parallel. Intel’s new experimental research chip uses a similar approach, yet all the computers and networks are integrated on a single piece of Intel 45nm, high-k metal-gate silicon about the size of a postage stamp, dramatically reducing the amount of physical computers needed to create a cloud datacenter.
Cores Allow Software to Intelligently Direct Data for Efficiency
The concept chip features a high-speed network between cores to efficiently share information and data. This technique gives significant improvement in communication performance and energy efficiency over today’s datacenter model, since data packets only have to move millimeters on chip instead of tens of meters to another computer system.
Application software can use this network to quickly pass information directly between cooperating cores in a matter of a few microseconds, reducing the need to access data in slower off-chip system memory. Applications can also dynamically manage exactly which cores are to be used for a given task at a given time, matching the performance and energy needs to the demands of each.
Related tasks can be executed on nearby cores, even passing results directly from one to the next as in an assembly line to maximize overall performance. In addition, this software control is extended with the ability to manage voltage and clock speed. Cores can be turned on and off or change their performance levels, continuously adapting to use the minimum energy needed at a given moment.
Overcoming Software Challenges
Programming processors with multiple cores is a well-known challenge for the industry as computer and software makers move toward many-cores on a single silicon chip. The prototype allows popular and efficient parallel programming approaches used in cloud datacenter software to be applied on the chip. Researchers from Intel, HP and Yahoo’s Open Cirrus collaboration have already begun porting cloud applications to this 48 IA core chip using Hadoop, a Java software framework supporting data-intensive, distributed applications as demonstrated by Rattner today.
Intel plans to build 100 or more experimental chips for use by dozens of industrial and academic research collaborators around the world with the goal of developing new software applications and programming models for future many-core processors. One European institution that will be using the Intel chip as the basis for future research is the ETH Zurich, Switzerland.
“We're very excited about Intel's single-chip cloud computer,” said Prof. Timothy Roscoe, ETH Zurich Computer Science Department Systems Group. “In the Barrelfish project we are designing OS architectures for future multi-core and many-core systems. The chip's memory system and message passing support are a great fit for us, and it's an ideal vehicle for us to test and validate our ideas."
This milestone represents the latest achievement from Intel’s Tera-scale Computing Research Program, aimed at breaking barriers to scaling future chips to 10s-100s of cores. It was co-created by Intel Labs at its Bangalore (India), Braunschweig (Germany) and Hillsboro, Ore. (U.S.) research centers. Intel Braunschweig – part of Intel Labs Europe – designed the processor core, the specialized hardware which allows the cores to communicate with reduced latency and a streamlined, energy efficient memory controller optimized for a many-core design. Being responsible for the validation efforts for the entire chip the German team applied their propriety microprocessor emulation technology allowing the worldwide team to test software and hardware concepts before the chip was physically built. This cut design time approximately by half and accelerated software development. Details on the chip’s architecture and circuits are scheduled to be published in a paper at the International Solid State Circuits Conference in February.
O společnosti Intel
Společnost Intel je světovým lídrem v oblasti výroby a vývoje polovodičů, technologií, produktů a iniciativ s cílem soustavně zlepšovat pracovní prostředí a životy lidí. Další informace o společnosti Intel jsou dostupné na www.intel.com/pressroom a http://blogs.intel.com.
ČLÁNKY DO MAILU