Все новости от 7 октября 2004 г.

96 процессоров на кристалле

Будущий чип компании с кодовым названием Avebury содержит 96 отдельных внутренних устройств, нацеленных на решение математических задач определенного типа. В серверах на базе процессоров Intel или AMD сопроцессор Avebury сможет выполнять тяжелую рутинную вычислительную работу в ходе исследования взаимодействия одного белка с тысячами других или финансового анализа с целью определения влияния мелких изменений в портфеле ценных бумаг на состояние его владельца в продолжение нескольких лет.

«Avebury позволит производить массовые вычисления, так что технические пользователи смогут решать свои задачи на кластере меньшего размера или на настольном ПК», — говорит директор по техническому маркетингу ClearSpeed Дэвид Хофф.

Микросхемы, помогающие главным процессорам компьютера выполнять специфические вычисления, возвращаются в большой бизнес спустя десятилетия после того, как Intel и другие компании в целях сокращения расходов объединили такие чипы с центральным процессором.

Этим летом RIKEN (это англизированный акроним от названия Института физико-химических исследований Японии) обнародовал детали процессора MDGrape 3, способного выполнять тысячу триллионов операций в секунду, — правда, работая только с функциями определенного типа.

Тем временем компания Azul Systems недавно объявила, что она готовит процессоры с 4-16 ядрами для ускорения исполнения Java-программ.

Экономия энергии
Движущей силой этих разработок сопроцессоров является стремление к экономии энергии. Высокопроизводительные микропроцессоры общего назначения работают с тактовой частотой порядка 3 ГГц. Это приводит к тому, что некоторым из них требуется 100 Вт и более энергии, и они выделяют огромное количество тепла.

Сопроцессоры экономят энергию, работая с более низкими скоростями, но в то же время выполняя больше работы. Например, Avebury работает с тактовой частотой 250 МГц и потребляет 5 Вт. Но имея 96 обрабатывающих ядер, он может выполнять 50 млрд операций с плавающей запятой в секунду. Типичный современный микропроцессор содержит три устройства для вычислений с плавающей запятой и, как правило, выполняет не более 10 млрд операций в секунду.

Архитектура использует тот факт, что для многих приложений часто требуется решать идентичные уравнения — меняются лишь значения переменных. Например, в биологических исследованиях ученые готовят данные по сотням разных способов свертывания одного и того же белка, а затем собирают такие же результаты по тысячам разных белков.

Хофф утверждает, что с Avebury уже экспериментирует ряд национальных лабораторий, нефтяных компаний и университетов.

Другое преимущество дает постепенная деградация. В случае отказа одного из обрабатывающих элементов остальные 95 продолжают функционировать. При этом производительность чипа немного уменьшится, но эту потерю можно компенсировать повышением тактовой частоты.

Разгрузить центральный процессор
В настоящее время ClearSpeed сотрудничает с производителями ПО и аппаратуры над оптимизацией своих продуктов, так чтобы главный микропроцессор мог поручать соответствующую часть работы сопроцессору. Для этого потребуется рекомпиляция приложений.

В прошлом году компания предложила чип (он назывался CS-301) с 64 вычислительными ядрами. У Avebury не только на 50% больше таких ядер, но и несколько повышенное быстродействие. А размер чипа, несмотря на добавление процессорных ядер, не изменился. «CS-301 не был оптимизирован с точки зрения стоимости или занимаемой площади», — пояснил Хофф.

Сейчас Avebury выпускается опытными партиями. Коммерческое производство чипов, которые будут называться CSX-600, начнется в первом квартале 2005 года. В качестве производственной базы используется отделение IBM Semiconductor.

Хофф добавил, однако, что Avebury — не для тех, кто гонится за дешевизной. Рабочая станция, оснащенная платой с двумя сопроцессорами Avebury, будет стоить порядка $50 тыс. «Сегодня не каждый сможет купить ее для дома», — признал он. 

 Предыдущие публикации:

 В продолжение темы:

Обсуждение и комментарии

	Михаил - miklerngs.ru 13 Oct 2004 6:46 PM
Другое преимущество дает постепенная деградация. Данная опция называется отказоустойчивость. При потере одного из вычислителей система просто реконфигурируется и продолжает вычисления. Данная вещи в первые была реализована в системах МИНСК 222 микрос и тд в Институте математики СОРАН ещё в 60-х годах. Также данному учреждению принадлежат и другие классические понятия параллельных вычислений.