48 magos processzor az Inteltől

Tegnap jelentette be a chipgyártó vállalat legújabb, sokmagos processzorokra vonatkozó terveit. Az egychipes felhő alapú számítógép (single-chip cloud computer – SCC) elképzelést egy kísérleti, 48 magot tartalmazó processzorral vizsgálja majd a vállalat, nem is olyan sokára. Közlése értelmében még az idei év második negyedében megkezdi ezeknek a lapkáknak a szállítását.

Természetesen boltokban nem kapható példányokról van szó – a CPU-kat tudományos intézeteknek szánja az Intel. „Korlátozott darabszámú processzorról van szó, melyek elsősorban elméleti kutatásokkal foglalkozó intézetek számára készülnek.” – nyilatkozta Sean Koehl, az Intel Labs egyik vezető technológusa.

Önszabályzó egységek
Lássuk kicsit részletesebben, mit is tud majd a kísérleti chip! 48 magot tartalmaz, melyek kétszer 24-es blokkokban kerülnek a tokozásba. Mindezidáig ez a legnagyobb számú processzormag, amit egyetlen szilíciumlapkán alakítottak ki. Az 1,6-1,8 GHz körüli órajelen üzemelő CPU-ban található magok mindegyike képes egy-egy külön operációs rendszer és a hozzá tartozó szoftverek futtatására, vagyis gyakorlatilag úgy működik, mintha számos egyedi számítási központ dolgozna együtt egy csomagkapcsolt hálózaton.

Mindegyik maghoz tartozik saját másodszintű cache, illetve minden blokk speciális router áramkörrel rendelkezik, mely révén az egyes blokkok képesek egymással kommunikálni (erre összesen 256 GB/s-os sávszélesség áll rendelkezésükre). A processzorba négy integrált DDR3 memóriavezérlő is kerül; tizenkét magonként egy.

Értelemszerűen egy ilyen kialakításnál nem lehet fix fogyasztási értéket megadni – a fejlett energiagazdálkodási eljárásoknak köszönhetően dinamikusan változik a felvett teljesítmény (25 és 125 watt között), az elvégzendő feladatok számításigényes voltának függvényében. Minden egyes blokk saját maga által meghatározható órajellel működhet, és négy ilyen blokk képes szabályozni saját feszültségét is. Értelemszerűen a nem terhelt blokkok, blokk-csoportok frekvenciájának és feszültségének visszavételével jelentősen mérsékelhető a fogyasztás.

Eddig csak a hardveres kialakításról beszéltünk, holott a lényeg elsősorban nem is ebben rejlik. Az Intel mérnökei úgy alkották meg a kísérleti processzort, hogy annak 48 magja extrém mértékben programozható legyen. Az alkalmazások automatikusan dönthetnek arról, hány magot igényelnek futásukhoz adott időben, az operációs rendszerek pedig automatikusan képesek lesznek bizonyos magokat kiegészítő feladatokhoz rendelni. Szoftveresen menedzselhető az egyes magok energiafogyasztása és órajele, sőt, akár leállításuk is történhet programozható módon.

Most születnek a jövő processzorai
A kísérleti CPU, erősen limitált kiadása ellenére nagyon fontos feladatot teljesít. Arra keresi a választ, hogy miként lehet a sokmagos processzorok erejét kihasználni, hatékony programozási és időzítési algoritmusokat létrehozni. Hiába a sok, egy tokozásba zsúfolt mag, ha azokkal nem tud mit kezdeni a szoftveres környezet. Míg ugyanis az egymagosról kétmagosra való váltásból szinte azonnal profitáltak a hétköznapi felhasználók, további magok kihasználására az általános számítástechnika egyszerűen nincsen felkészülve. Speciális célfeladatokra, mint amilyen például a videovágás, ugyan jól jönnek a négy- vagy nyolcmagos CPU-k, de még ezek sem tudnának mit kezdeni egy 48 magos központi vezérlőegységgel. Fel kell tehát oldani a tyúk és a tojás dilemmáját, amihez az Intelnek ilyen és ehhez hasonló kísérleti projektek futtatására van szüksége.

Tetszik vagy sem, a jövő egyértelműen az SCC-ben van. Elég csak megnézni a grafikus processzorok elmúlt néhány éves fejlődését: ma egy GPU-ban nem ritkán több száz feldolgozóegységet (streaming processzor) találunk, a legújabb és legerősebb példányoknál pedig már ezernél is több mag serénykedik. Nem kétséges, hogy az általános célú számításokat végző CPU-k esetében is hasonló mértékű párhuzamosítás felé mutat a fejlődés útja.