Intel : bộ vi xử lí có thể lên tới 1000 lõi

Một nhà nghiên cứu của Intel , Timothy Mattson , trong Hội nghị Siêu máy tính 2010 khẳng định Chip Intel có thể đạt tới 1000 lõi , cấu trúc bộ xử lí 48-lõi SCC ( Single Chip Cloud Computer ) có khả năng mở rộng tùy ý .

“Đây là cấu trúc có thể , trên nguyên tắc , mở rộng tới 1000 lõi . “

Chỉ sau 1000 lõi hoặc hơn thế nữa , số mạng lưới tăng lên , hoặc mạng On-Chip kết nói tới nhiều lõi đến mức độ nào đó sự tăng trưởng lại ảnh hưởng tiêu cực tới hiệu suất , Mattson cho biết .

Theo Intel những tiến bộ của những bộ vi xử lí trong tương lai sẽ tùy thuộc vào số lượng lõi có trong mỗi Chip . Khi nhiều lõi được thêm vào trong thiết kế Intel phải đối đầu với các vấn đề liên quan tới khả năng mở rộng .

Những cấu trúc Chip đa lõi ban đầu phụ thuộc vào những tập giao thức bảo đảm mỗi lõi có cùng cách xử lí tới bộ nhớ  của hệ thống , kỹ thuật này gọi là Sự gắn kết Cache . Càng có nhiều lõi được thêm vào tới mức độ khó giải quyết đó là “ giao thức trong mỗi lõi tăng hơn cả số lõi dẫn tới sự gắn kết bị phá vỡ khi có thêm nhiều lõi được đưa vào .

Mattson đã lập luận rằng cách tiếp cận tốt nhất là loại bỏ Sự gắn kết Cache và thay thế sự cho phép những lõi có thể gửi thông tin qua những lõi khác . Những việc làm mới đây của đội ngũ thiết kế của Intel đang phát triển những kỹ thuật gửi thông tin trong Chip khi các lõi được thêm vào .

Mattson nói rằng theo thiết kế trong Chương trình nghiên cứu TeraScale của Intel trong vài năm qua đã có những Chip trong giai đoạn thử nghiệm . Những Chip này đã được gửi tới những nhà nghiên cứu và phát triển để họ có thể xây dựng những công cụ phát triển cho thiết kế .

Chip TeraScale đầu tiên được sản xuất bằng công nghệ 45nm cách đây 1 năm trước , thực tế đó là một mảng 6x4 và mỗi nút ( quân cờ - Tile ) trong mảng có chứa 2-lõi . Nó có hơn 1.3 tỉ Transistor với mức tiêu thụ từ 25-125W.

Để đơn giản hóa họ dùng thiết kế dựa trên bộ xử lí Pentium , của những năm 1994 , cho những lõi trên . Mattson nói rằng “ Hiệu suất của Chip không phải là vấn đề đáng quan tâm “ . Nó dùng tập lệnh chuẩn x86 .

\"\"

Tính mới lạ của Chip trên chính là cấu trúc “quân cờ” ( Tile ) và cơ sở hạ tầng địa chỉ và mạng . Mỗi lõi có “thành phần giao diện lưới “ mà đóng gói dữ liệu thành những gói và kết nối tới Router On-board . Mỗi Tile cũng có “bộ đệm Tin nhắn – Truyền “ bằng 16KB RAM . Đội ngũ nghiên cứu đang cố gắng đưa ra những đề xuất khác nhau để hợp lí hóa khả năng bộ vi xử lí gửi thông tin tới nhiều lõi .

Bằng cách cài đặt giao thức TCP/IP trên lớp liên kết dữ liệu , họ đã có khả năng chạy hệ điều hành dựa trên  Linux riêng biệt trên mỗi lõi . Mattson cho rằng nếu chỉ là khả năng chạy một cụm Linux với 48 nốt thì thật là nhàm chán không có gì mới mẻ nhưng làm thế nào để lập trình để thực hiện những tính năng đặc biệt vào trong Chip này .

Đội nghiên cứu đã phát triển một thư viện API ( Application Programming Interface ) nhỏ để gửi thông tin tới các lõi có tên gọi RCCE , Mattson phát âm thành “Rocky” .

Trong những kiểm nghiệm họ đã trình diễn việc truyền thông tin trong những lõi với tốc độ cao bằng RCCE cho những cụm Linux dựa trên  TCP/IP và việc làm này gợi mở cho việc trao đổi thông tin giữa các lõi .

Bên cạnh việc đề cập tới những khả năng gửi thông tin tới các lõi trong Chip , Mattson cũng nói thêm chi tiết về khả năng tiết kiệm điện năng . Tấn số làm việc của mỗi Tile có thể khác nhau , cho phép lập trình để thay đổi tần số làm việc và thậm chí cả điện áp của từng lõi . Tính năng này chính là sự thách thức cho những nhà lập trình .

 

\"\"\"\"