Adapteva Epiphany: procesor až s 4 096 jádry

Na trhu jsou vícejádrové procesory, do serverové oblasti se chystají i 100jádrové čipy. Výkonný čip Epiphany ale přináší až 4 096 jader a výkon 5,6 TFLOPS.

Počty jader v klasickém procesoru stále stoupají, i přes to ale nestačí v paralelním výkonu konkurovat specializovaným grafickým čipům, které se stávají univerzálnějšími a zvládnou i obecné výpočty.

Zpracování velkého množství dat je stále nutnější, s příchodem obřích datacenter se rychlost i s obrovským objemem dat stala potřebnou, jako nikdy dříve. Minulý rok jsme vás informovali o hardwarovém startupu Tilera, který již chystá 100jádrový čip, který je určen právě pro cloud computing.

I přes to, že se jedná o tolik jader, celková spotřeba čipu je v rámci desítek wattů. Každé jádro tak samozřejmě není tak výkonné, jako u klasických procesorů, ale dalo by se spíše přirovnat k stream a CUDA procesorům v grafických čipech.

A právě do oblasti výkonných paralelních čipů se pustila i společnost Adapteva, která má v plánu vyrobit i čip obsahující neuvěřitelných 4 096 jader. Takový počet samostatných jader nemají ani nejnovější grafické čipy, které jsou zatím na hodnotě 2 048 na jednom kusu křemíku.

Adapteva a sen o tisíci jádrech

Společnost Adapteva byla založena teprve v roce 2008 s jasným cílem. Vyvinout čip na jednom kusu křemíku, který by poskytoval minimálně desetinásobně vyšší výkon, než současné čipy. Masivní paralelní architektura se prvního vyrobeného prototypu dočkala již v roce 2009, kdy byl pomocí 65nm technologie vyroben první 16jádrový model.

Klepněte pro větší obrázek 
Architektura Epiphany proti současným řešením čipů

Již od začátku ale chtěla Adapteva vyrobit čip, který bude mít tisíc jader, což se jí zatím pouze v rámci návrhu splnilo, ale již má připravenou architekturu, kterou lze škálovat až na neuvěřitelných 4 096 jader.

Epiphany: 4 096 a výkon až 5,6 TFLOPS

Superskalární RISC architektura Epiphany je zaměřena na budoucí použití, a to nejen v oblasti úsporných serverů, ale také v řadě dalších zařízení, jako například mobilní chytré počítače, tablety, radary, sonary a možnosti použití zahrnují i superpočítače, zpracování videa, rozpoznávání hlasu, snímání obrazu a další technologie, které lze nalézt například u robotů a inteligentních systémů.

Klepněte pro větší obrázek 
Obrovský počet malých jader a vysoký paralelní výkon

Celý čip je tvořen až 4 096 jádry spojených do komunikační sítě s vysokou propustností, včetně společné přístupu k paměti. Programování pro Epiphany čipy je možné pomocí ANSI-C a podporují všechny formáty IEEE pro aritmetiku v pohyblivé řádové řádce, na kterou jsou zaměřeny.

Adapteva slibuje vysokou efektivitu (spotřeba/výkon), snadný a rychlý vývoj aplikací, škálovatelnost i flexibilitu. V případě 16jádrového modelu s frekvencí 1 GHz nabízí výkon 32 GFLOPS (efektivita 35 GFLOPS/W) při 65nm výrobním procesu. S 28nm výrobou se u stejného 16jádrového čipu dočkáme sice nižšího výkonu 22 GFLOPS, efektivita však stoupne na 70 GFLOPS/W.

Klepněte pro větší obrázek 
Srovnání modelů čipů s architekturou Epiphany

V případě „simulace“ 1024jádrové čipu vyrobeného 28nm technologií a běžícího na frekvenci 700 MHz je špičkový výkon až 1,4 TFLOPS.

Klepněte pro větší obrázek
16jádrový čip Epiphany vs. 4jádrový ARM Cortex-A9

U 4096jádrového čipu lze dosáhnout výkonu až 5,6 TFLOPS při rozměrech čipu 524,3 mm2 a spotřebou 80 W.

Více výkonu, méně wattů

Adapteva není ale jediná společnost, která se snaží prorazit v oblasti vysokého paralelního výkonu s nízkou spotřebou a vysokou efektivitou. Mezi konkurenty patří například zmíněná Tilera, ale svým způsobem nesmíme zapomenout například na Imagination Technologies a jejich GPGPU čipy PowerVR, které v šesté generaci představí možná ještě lepší parametry, byť nejsou specializované pouze pro univerzální výpočty s plovoucí řádovou čárkou.

S koncem tohoto desetiletí bychom se měli dočkat superpočítačů s výkonem v řádu EXAFLOPS, což bude s přijatelnou spotřebou znamenat nutnost vysoké efektivity, tedy výkonu za jeden watt. A pokud vše půjde dobře, možná o Adapteva a architektuře Epiphany ještě uslyšíme. Ať už samostatně, nebo v rámci případné kombinace s dalšími čipy či pohlcením větší společností a implementací do větších systémů a univerzálnější architektury.

Diskuze (2) Další článek: Computer 6/12: televize v počítači a záchrana Windows

Témata článku: Technologie, Hardware, Procesory, Klasický cloud, Budoucí použití, Budoucí superpočítač, Obrovský počet, Sonar, Specializovaný čip, Proces, Celý čip, Špičkový výkon, Vysoká spotřeba, Jediná společnost, Ada, Jádro, Watt, Jediný prototyp, Adapteva, Obří zařízení, Vysoký výkon, Současný prototyp


Určitě si přečtěte

Kde se bere elektřina v zásuvce? Poznejte 10 tajemství venkovních stožárů s dráty

Kde se bere elektřina v zásuvce? Poznejte 10 tajemství venkovních stožárů s dráty

Elektřina se vyrábí v elektrárnách, ale do zásuvek v našich domovech to pak má ještě hodně daleko. Dnes se na tuhle dlouhou cestu podíváme.

David Polesný | 82

Solární panely v silnici vypadaly jako dobrý nápad. V praxi se ale neosvědčily

Solární panely v silnici vypadaly jako dobrý nápad. V praxi se ale neosvědčily

** Nápad použít na silnice místo asfaltu solární panely vypadal slibně ** Praktické testy však odhalily celou řadu nevýhod ** Nejhorší je směšná účinnost ve srovnání s fotovoltaickou elektrárnou

Karel Kilián | 62

Porno insider: Jak Greg Lansky mění internet pro dospělé

Porno insider: Jak Greg Lansky mění internet pro dospělé

** Erotický obsah generoval ohromné peníze, pak ale přišel internet... ** Pornografie dostupná všude a zdarma uvedla tvůrce do krize ** Někteří ale dokázali potenciál internetu využít i v tomto oboru

Jan Dudek | 12

Portál občana už funguje. Na státní web vypadá až překvapivě použitelně

Portál občana už funguje. Na státní web vypadá až překvapivě použitelně

** Portál občana už funguje, vyřídíte na něm první požadavky ** Funkce se budou postupně rozšiřovat ** Web je docela moderní a přehledný

David Polesný | 66

Osudová havárie Concordu: Před 18 lety přišel konec nadzvukových dopravních letadel

Osudová havárie Concordu: Před 18 lety přišel konec nadzvukových dopravních letadel

** Concorde byl nejrychlejším dopravním letadlem ** Atlantik dokázal přeletět za cca 3 až 3,5 hodiny ** Před osmnácti lety tragická havárie provoz těchto letadel prakticky ukončila

David Polesný, Jiří Černý | 37

V doupěti hackerů na brněnské FIT: Ukázali nám útoky na Bluetooth i vlastní chytré krabičky

V doupěti hackerů na brněnské FIT: Ukázali nám útoky na Bluetooth i vlastní chytré krabičky

** Internet je plný malwaru, to už dnes ví každý ** Víte ale, že lze útočit třeba i na Bluetooth? ** Navštívil jsem hackery z brněnského FITu

Jakub Čížek | 1


Aktuální číslo časopisu Computer

Jak vytvořit a spravovat vlastní web

Velký test herních klávesnic a DVB-T2 tunerů

Vše o formátu RAW

Vybíráme nejlepší základní desku