?

Log in

No account? Create an account

masterok


Мастерок.жж.рф

Хочу все знать


Previous Entry Share Next Entry
1000-ядерный процессор
masterok


Некоторые уже наверное не застали времена, когда говоря о процессоре компьютера и речи не было о каких то там ядрах. Тогда особенно ценилась тактовая частота, которая изначально была далека от 1 Гигагерца. Потом уже частота уперлась в потолок и начали множить ядра. Сейчас уже восьмиядерный процессор на планшете никого не удивляет.

А вообще сегодня уже обсуждают 1000-ядерный процессор, каждое ядро которого работает независимо. Вот читайте...



Специалистами Калифорнийского университета в Дейвисе создана микросхема KiloCore, конфигурация которой включает 1000 процессорных ядер. По словам исследователей, KiloCore — первый 1000-ядерный процессор в мире. Кроме того, это наиболее производительный процессор, созданный в университете — его производительность достигает 1,78 трлн команд в секунду. Процессор изготовлен IBM по 32-нанометровой технологии CMOS.



Процессор, состоящий из 621 млн транзисторов, интересен тем, что все его ядра являются независимыми, то есть могут выполнять разные программы. Этим новый процессор принципиально отличается от многоядерных графических процессоров, следующих идеологии Single-Instruction-Multiple-Data, при которой все ядра работают по единой программе, что ограничивает их использование специфическим кругом задач. Ядра KiloCore обмениваются между собой данными напрямую, что позволяет устранить узкое место в виде обмена через память в классических многопроцессорных конфигурациях.

Каждое ядро KiloCore способно выполнять небольшую программу независимо от остальных ядер. Основной идеей исследователей было разбить приложение на множество мелких кусочков, каждый из которых сможет выполняться параллельно с помощью отдельных ядер. Это позволит значительно увеличить производительность, при этом уменьшив потребление электроэнергии.

Ядра KiloCore можно выключать для снижения энергопотребления. Впрочем, процессор и так демонстрирует впечатляющую энергетическую эффективность. Он может работать от одного элемента AA, выполняя 115 млрд операций в секунду и потребляя всего 0,7 Вт.

Конечно, востребованность процессора определяется наличием программного обеспечения. Для KiloCore уже созданы приложения для кодирования и декодирования сигналов беспроводной связи, обработки видео, шифрования и других задач, связанных с интенсивной обработкой данных, включая научные приложения и работу с базами данных. Разработчиками создан компилятор и другой инструментарий для программирования процессора.

Пока неизвестно, планирует ли команда учёных сделать свой процессор доступным для широкой публики или оставить его достоянием научного мира.

[источники]
источники
https://www.ucdavis.edu/news/worlds-first-1000-processor-chip?utm_source=ixbtcom
https://www.ixbt.com/news/2016/06/20/kilocore---1000jadernyj-processor-kazhdoe-jadro-kotorogo-rabotaet-nezavisimo.html
https://hi-news.ru/technology/sozdan-pervyj-v-mire-1000-yadernyj-processor.html




Subscribe to  masterok

Posts from This Journal by “Компьютеры” Tag

  • Парадокс Моравека

    Парадокс Моравека заключается вот в чем - почему для искусственного интеллекта элементарное оказывается самым сложным История технологий полна…

  • Что такое Фидонет

    Некоторые еще успели попользоваться, некоторые примерно знают, что это такое (как я например), а для других это вообще непонятное слово. А ведь…

  • Кто придумал приставку Dendy

    Вот мы с вами уже обсудили Большой путь маленького компьютера, даже знаем какой была Советская история ТЕТРИСА и осведомлены про Советские…


promo masterok январь 2, 2018 12:00 47
Buy for 300 tokens
Вот так выглядит ушедший от нас 2017 год. А вот кстати, начало 2018 года показывает еще больший трафик, чем декабрь 2017: И вот один из дней - рекордсменов за всю историю журнала тоже уже в 2018 году: Красная цифра - это общее количество уникальных посетителей попавших в блог. В…

  • 1
32нм - или греется как пара утюгов, или частоты ниже плинтуса.
На современных техпроцессах выпустят - мб и будет что-то интересное.

(На этом месте должен быть анекдот про пустыню и суть).

1. Многоядерность требует для работы нормального ПО. Операционка должна правильно работать с таким количеством процессоров (ядер). Поскольку планировщик остается однопоточным процессом, и поскольку даже многопоточный планировщик все равно должен иметь однопоточный супервайзер - количество процессоров, которые может адресовать ОС, ограничено. А в многопоточных планировщиках еще и встает проблема оптимальности загрузки ядер. А еще есть квантование времени, которое накладывает свои ограничения, а еще есть блокировка данных и взаимные блокировки, которые разрешаются однопоточными планировщиками, но могут быть неразрешимы многопоточными... То есть - должна быть соответствующая программная революция.

2. Для того, чтобы данные процессора (ядра) работали вместе, требуется обмен данными между ними. То есть - должна быть шина обмена, причем если для 2-4 ядер она может быть плоской (т.н. "общая шина"), то для 1000 ядер уже это не катит - слишком сильна взаимная блокировка по обмену данными. Кроме того, требуется система аппаратных прерывания из тысяч IRQ, или механизм, эффективно его заменяющий. Поскольку несколькими IRQ обойтись можно - но взаимные блокировки будут чудовищными. То есть - нам требуется абсолютно новая архитектура железа.

3. Совместное использование памяти с реализованным механизмом защиты страниц памяти. Параллельная обработка тысячи запросов. Это, ёрш вашу медь - тоже не реализовано.

4. Все вместе требует создания не сколько процессора с 1000 ядер, сколько системы коммутации. Условно говоря, нужен или 1000 входовый сигнальный хаб с распараллеливанием потоков данных, работающий на частоте процессора (ядра), что гораздо сложнее вычислительного ядра, или процессоры с миллионами ног - чтобы организовать независимый обмен данными в массиве процессоров (ядер) друг с другом.

5. Наконец, эффективность производства. Брак одного ядра из 1000 - это брак всего процессора. Так, одно время были 3-ядерные процессоры, которые де-факто являлись 4-ядерными с отбракованным ядром. Процент брака для 100-ядерной системы будет... Ну, надеюсь, понятно...

Вывод - академический интерес представляет. Может, для каких-то безумно дорогих приложений и можно за очень большие деньги разработать и произвести, написать софт и так далее... НО. То же самое делают вычислительные кластеры из современных процессоров. Да, медленнее, если говорить о межпроцессной коммуникации. Да, больше энергии жрут. Но они, во-первых, уже работают, и во-вторых, реализуют, в принципе, тот же самый концепт операционной среды.

С чем себя и поздравим...

полностью согласен.
ради интереса погуглил, а как дела у Intel Core i7-5960X процессора
количество ядер - 8, транзисторов 2,6 млрд., потребляемая (отводимая) мощность 140Вт (т.е. 325 млн транзисторов на ядро)
а тут "новость" про какие то 1000 ядер с 621 млн транзисторов и потреблением 0,7Вт ?? в режиме глубокого сна? )))
это получается 621 тыс. на ядро, что в 523 раза меньше, чем у полноценного процессора.
Это какие такие 1,78 трл. операций в секунду он совершает при такой то "урезке"!? уж не "сложение ли 1 с 0" ))

Я сейчас скажу страшную вещь. Скорее всего это прототип, и в нем использованы процессора чуть не уровня Z80, весьма рудиментарные и простые. И более того, там нет полноценного межядерного взаимодействия, они организованы скорее всего, как матрица сумматора, табличным образом. А производительность получена простым суммированием максимальных характеристик одного ядра помноженным на их количество. Точно такая же хня была с гипертрейдингом, пока не выяснилось, что в определенных случаях производительность падает, а на некоторых последовательностях команд ядро вообще совершает каминаут, потому что уходит в цикл перерасчета одной цепочки...

т.е. калифорнийский университет в очередной раз освоил деньги.. молодцы ))

ваша ссылка есть у меня в источниках при этом нигде не написано, что это вдруг новость...

Мрак и ужас программиста

Очень полезная штука для многозадачных систем и систем коллективной обработки данных, с необходимостью изолирования задач от взаимовлияния, с целью обеспечения высокой степени безопасности вычислений.
Да и повышение скорости обработки будет солидная. Конечно, эта штука не для домашнего применения. Хотя..., сама идея полезная в части защиты компов от вирусов и зловредных программ.

Edited at 2018-11-14 11:32 am (UTC)

Осталось найти программы ,которые способны распараллелить задачи...

Вот лучше почитать https://m.habr.com/post/423889/ чтоб понять, что ключ от быстродействия лежит не наращивание возможности железа, а в софте.

Автор копипасты не врубился(tm).

"Специалистами Калифорнийского университета в Дейвисе создана микросхема KiloCore..." в 2006 году. Далее сами - в английскую педивикию.

  • 1