Ubrzana budućnost: višejezgreni procesori postaju standard u računalstvu koje doseže krajnje granice

Objašnjavajući učinak koji višejezgreno računalstvo ima na širok krug korisnika te nova dostignuća na području superračunala, Justin Rattner, Intelov glavni tehnološki direktor, na konferenciji Intel Developer Forum rekao je publici da se budućnost računalstva već ubrzala.

“Od 2006. Intel i razvojna zajednica koja koristi Intelovu arhitekturu surađuju na ostvarenju potencijala višejezgrenog računalstva, koje ubrzo prelazi okvire računalstva visokih performansi te se primjenjuje u rješavanju širokog raspona poteškoća na području računalstva u stvarnom svijetu na klijentskoj i poslužiteljskoj strani”, rekao je Rattner u uvodnom govoru trećeg dana konferencije u San Franciscu. “Ono što smo pokazali danas samo je obris onoga što će biti moguće u višejezgrenim računalnim sustavima i superračunalima.”

Intel nastavlja tehnološki razvoj koji nastoji premašiti današnje granice, istražujući mogućnosti daljnjih velikih poboljšanja koja će računalstvo podignuti na novu razinu performansi, uz osjetno manju potrošnju energije nego je to danas moguće ostvariti. Rattner je kao primjer predstavio tehnologiju Near-Threshold Voltage Processor, u kojoj se koriste inovativni ultraniskonaponski sklopovi kojima se osjetno smanjuje potrošnja energije, a rade blizu praga ukapčanja odnosno na sklopnom naponu tranzistora. Taj koncept rada procesor aktivira brzo po potrebi, a razinu energije smanjuje na manje od 10 milivata pri malom opterećenju – dovoljno nisko da se može napajati samo iz solarne ćelije veličine poštanske marke. Iako je takav čip još u razvojnoj fazi te se još ne može koristiti, rezultati tog istraživanja mogli bi dovesti do integracije skalabilnih naponskih sklopova na najnižoj vrijednosti u širokom rasponu novih proizvoda, smanjujući potrošnju energije za najmanje pet puta te šireći mogućnosti stalne pripravnosti na širi skup računalnih uređaja. Takve tehnologije mogle bi laboratoriju Intel Labs omogućiti da procesorsku potrošnju energije smanji za 100 do 1000 puta pri primjenama u rasponu od masovnih obrada podataka pa do brzih teraskalarnih operacija.

Memorija Hybrid Memory Cube, koncept DRAM-a koji je razvio Micron u suradnji s Intelom, novi je pristup osmišljavanju memorije koji omogućuje sedam puta veću energetsku učinkovitost nego sadašnja DDR3 memorija. Hybrid Memory Cube koristi složenu konfiguraciju memorijskog čipa, tvoreći kompaktnu “kocku,” te koristi novo, visokoučinkovito memorijsko sučelje koje postavlja nove standarde za potrošnju energije po prenesenom bitu, podržavajući brzinu prijenosa podataka od trilijun bitova u sekundi. To bi dostignuće moglo dovesti do osjetnih poboljšanja na području poslužitelja optimiziranih za računalstvo u oblaku, kao i za računala Ultrabook, televizore, tablet-računala i pametne telefone.

Višejezgreni sustav, sastavljen od više procesorskih modula u jednom čipu, postao je prihvaćen način poboljšanja performansi uz malu potrošnju energije. Dok višejezgreni procesori upućuju više na dizajnersku perspektivu nego na klasičan postupak dodavanja jezgri, nova definicija čipa temelji se na pretpostavci da je velik broj jezgri postao novi standard.

Rattner je istaknuo da je višejezgreno računalstvo napravilo velik korak od uvođenja Intelova prvog dvojezgrenog procesora predstavljenog na IDF-u prije pet godina. Danas Intelovi višejezgreni procesori omogućuju bezbroj važnih primjena, od širokog raspona upotrebe u industrijskom sektoru, uključujući neke nove, iznenađujuće primjene u iznimno promjenjivom svijetu računalstva s velikim brojem jezgri.

Rattner je opisao neke od najnovijih primjena te tehnologije sa softverskim alatima i tehnikama programiranja koje razvojnim inženjerima omogućuju da iskoriste snagu višejezgrenog računalstva na nekoliko ključnih područja:

• Brže web-aplikacije: proširenje web-tehnologije JavaScript™ sa značajkama programiranja paralelne obrade podataka, pomoću upravo izašlog eksperimentalnog modula otvorenog koda Parallel JS iz Intel Labsa, koje će omogućiti novu klasu aplikacija utemeljenih na pregledniku na područjima kao što su uređivanja fotografija i videozapisa, fizikalne simulacije te 3D igre za stolna i mobilna osobna računala, primjerice Ultrabook™.
• Odzivniji servisi u oblaku: osjetno povećanje upita u sekundi za aplikacije s predmemorijom koje koriste višejezgrene mogućnosti druge generacije mikroprocesora Intel® Core™ da bi se najvećim svjetskim web-stranicama omogućilo da poboljšaju odzivnost web-aplikacija te tako korisnicima skrate vrijeme čekanja na ključne podatke.
• Poboljšana zaštita klijentskih osobnih računala: paralelni kriptografski servisi i servisi koji rade na temelju prepoznavanja lica osoba radi bolje sigurnosti na računalima Ultrabook i klasičnim prijenosnim i stolnim osobnim računalima putem cjelokupne Intelove arhitekture i grafičkih jezgri druge generacije mikroprocesora Intel Core.
• Manji troškovi bežične infrastrukture: projekt u suradnji s tvrtkom China Mobile zamjene klasičnih i skupih hardverskih baznih stanica na odašiljačima potpuno programiranom i puno ekonomičnijom softverskom alternativom u obliku osobnog računala.
• Znanstveno istraživanje: otkrivanje tajni svemira pomoću skupa Intelovih višejezgrenih procesora na institutu CERN* radi znatnog poboljšanja performansi aplikacija na području fizike čestica te brzog prijenosa kodova u Intelovu nadolazeću liniju proizvoda utemeljenih na MIC (engl. Many Integrated Core) arhitekturi.