IDF 2006: Intel má odpověď na Cell i na požadavky budoucnosti

Hned první pořádná prezentace na Intel Developer Forum v San Franciscu do toho pořádně praštila – Intel oznámil, že doba „giga“ je pryč a už je tu doba „tera“ – tedy už ne dvě nebo několik jader (multi-core) ale desítky či stovky jader v jediném CPU.

 

Aby to nebylo jen takové prohlášení do větru, podpořil Intel svou vizi „Tera-scale Computing“ návrhem kompletní architektury. Začít se má od jádra, a tak Intel také činí. Při návrhu samozřejmě uvažuje hned nad několika jádry, teď jde jen o to, jak je vyrobit případně uspořádat, propojit.

 

Klepněte pro větší obrázek

 

Kevin Kahn z Intelu představuje vizi „Tera-scale“ Computing

 

Zatímco 45nm technologií tranzistorů už bude možné vyrábět, dalším v řadě bude 32 nm (údajně také už na dosah ruky) a potom bude následovat další, dnes zdánlivě těžko prolomitelná bariéra 22 nm. S těmito technologiemi výroby Intel kalkuloval – pokud si je dáme dohromady s horizontem tří let, bude se pravděpodobně jednat o 32nm technologii. Tou by se měla vyrábět taková jádra, jaké vidíte na následujícím schématu. Procesor by měl obsahovat několik desítek jader s konfigurovatelnou vyrovnávací pamětí a také několik specializovaných (fixed function) jednotek.

 

Klepněte pro větší obrázek

 

Mnohojádrové procesory vyžadují několik dalších změn v celé architektuře. První se týkají vyrovnávací paměti – každé jádro potřebuje svoji L1 cache a celý čip pak sdílenou L2 cache. Protože se zvýší objem přenášených dat, zvýší se také především nároky na propustnost paměti, ale také dalších zařízení účasnících se V/V operací. U pamětí se uvažuje o „3D“ uspořádání, kdy budou jednotlivé části RAM přímo propojeny s jednotlivými částmi procesoru. Návrháři této platformy tvrdí, že by se v této podobě (jako na obrázku) měla dát dobře chladit:

 

Klepněte pro větší obrázek

 

Poslední Achillovou patou takového systému by zůstaly V/V operace a komunikace mezi vícero systémy. Pro ně se dosud používaly měděné spoje v PCB a přestože právě na IDF Intel prezentuje dosažení rekordu 20 Gbit/s pro měděné spoje, není to ještě dostačující. Tato rychlost je totiž limitována vzdáleností, lze ji dosáhnout maximálně na nějakých 43 cm. To ještě stačí například v rámci jednoho blade v serveru, ale ne už pro komunikaci mezi nimi. Naopak v rámci čipu (komunikace mezi jádry) je rychlost dostačující, zatím je dokonce dostačující i mezi čipy (i když zde se s vyššími nároky a nahrazením měděné technologie do budoucna také počítá).

 

Hlavní změnou v návrhu architektury tak, aby mohla přenášet terabajty a mohlo se mluvit už ne o výkonu v MIPS nebo GIPS, ale v TIPS, je tedy nahrazení vysokorychlostních spojů mezi jednotlivými částmi čipů. Zatímco v současnosti se pro tento účel používá měď, budoucnost tkví v nasazení optických vláken. O tom, že mají propustnost mnohem vyšší než měď, se ví už dávno, problém je však v nákladnosti jejich výroby (hlavně pokud je třeba nasazení v mikroskopickém měřítku).

To Intel vedlo k výzkumu v oblasti optiky vedoucí k novému typu laseru zvanému „hybrid silicon laser“. Hybrid silicon laser by měl vyřešit potíže, které by s kompletováním nové, na propustnost velmi náročné, architektury jistě nestaly.

 

Nový typ laseru je výrazným vylepšením křemíkového laseru, který neumí efektivně vyzařovat světlo (vyzařuje spíše teplo). Vývojáři Intelu a USCB dokázali navázat do křemíku fosfid india, který naopak světlo vyzařuje velmi dobře. Křemík zase přidává své výhody – snadnou zpracovatelnost a směrování světla.

 

Klepněte pro větší obrázek

 

Hybrid silicon lasery umožňují vytvořit miniaturní optický spoj s neuvěřitelnou propustností (i stupněm integrace). Terabitové (Tbit/s) optické vlákno si vyžádá integraci 25 hybridních laserů, 25 modulátorů a jednoho multiplexoru. To je pro Intel zřejmě technicky řešitelné již dnes.

 

Nakonec se možná ptáte, k čemu proboha to všechno? Použití však takto výkonné systémy už dávno mají – dolování dat v reálném čase, složitá umělá inteligence, virtuální realita, různé vizualizace, simulace fyziky nebo různé medicínské aplikace. A kdy přijdou řešení s desítkami jader a optickými spoji mezi z laboratoře mezi nás? Jeden z vývojářů mi prozradil, že tohle všechno máme očekávat za 3 až 5 let.

 

Video ke stažení (WMV, 8 MB): Konstrukce hybridního laseru

Diskuze (18) Další článek: Unikátní MirandaPack redakce Computer

Témata článku: Budoucnost, Giga, Scala, Tips, Hybrid, Optické vlákno, IDF, Specializovaná laboratoř, Tera, Odpověď, Typ laseru


Určitě si přečtěte

Pojďme programovat elektroniku: Rádiový čip, který má skoro každá bezdrátová myš

Pojďme programovat elektroniku: Rádiový čip, který má skoro každá bezdrátová myš

** Bezdrátové myši řídí čip od Nordic Semiconductors ** Jeho rádiové vysílače si před lety oblíbila i komunita kutilů ** Dnes si je vyzkoušíme v praxi

Jakub Čížek | 9

Nejlepší notebooky do 10 000 korun: Co koupit a čemu se raději vyhnout

Nejlepší notebooky do 10 000 korun: Co koupit a čemu se raději vyhnout

** Do deseti tisíc korun lze dnes koupit slušné notebooky ** V nabídce ale i tak převládají zastaralé a pomalé modely ** Poradíme, jak dobře vybrat i s omezeným rozpočtem

David Polesný | 103

Jak funguje kontroverzní program, který ženám krade plavky. Mají se čeho bát?

Jak funguje kontroverzní program, který ženám krade plavky. Mají se čeho bát?

** Strojové učení ještě nepřitáhlo takový zájem jako na začátku prázdnin ** Ne, umělá inteligence nenašla lék na rakovinu ** Naučila se svlékat ženy nejen z plavek

Jakub Čížek | 35

Co je TikTok: Svérázná sociální síť chytla mladé uživatele, už jich má už 1,5 miliardy

Co je TikTok: Svérázná sociální síť chytla mladé uživatele, už jich má už 1,5 miliardy

** Sociální síť TikTok získala stamiliony uživatelů a stále roste ** Jaký obsah na ní najdete a co můžete v jejím rámci čekat? ** Je to zábava pro mladé, nebo platforma pro úchyláky?

Karel Kilián | 34

Google dosáhl revolučního milníku v kvantové nadvládě. IBM ale nesouhlasí

Google dosáhl revolučního milníku v kvantové nadvládě. IBM ale nesouhlasí

** Google představil nový kvantový čip s 53 qubity ** Oznámil, že díky němu lidstvo poprvé dosáhlo kvantové nadvlády ** IBM toto tvrzení zlehčuje

Karel Javůrek | 15


Aktuální číslo časopisu Computer

Megatest: 20 powerbank s USB-C

Test: mobily do 3 500 Kč

Radíme s výběrem routeru

Tipy na nejlepší vánoční dárky