Chip 25-lõi nguồn mở có thể thành chuỗi để dùng cho máy tính 200.000 lõi

Những nhà nghiên cứu của trường Đại học Princeton đã xây dựng chip 25-lõi Piton có thể mở rộng một cách dễ dàng để tạo ra máy tính với 200.000 lõi .

Các nhà phát triển chip của trường đại học này đã đưa ra ý tưởng máy tính 200.000 lõi được xây dựng dựa trên 8.000 chip Piton 64-bit .

Việc này không  thể diễn ra sớm . Piton được thiết kế để linh hoạt và khả năng mở rộng nhanh chóng và sẽ bảo đảm một số lượng lõi khổng lồ được đồng bộ khi xử lí song song những ứng dụng .

Chi tiết về Piton sẽ được cung cấp tại Hot Chips trong tuần này . Mục tiêu của thiết kế chip để có thể dùng trong những Trung tâm dữ liệu lớn và điều khiển được những yêu cầu của mạng xã hội , tìm kiếm và các dịch vụ đám mây . Thời gian phản hồi trong mạng xã hội và tìm kiếm rất cần tới những máy chủ mạnh trong những Trung tâm dữ liệu .

Piton là bộ vi xử lí  nguồn mở ít ỏi dựa trên thiết kế OpenSparc , là phiên bản biến đổi của bộ xử lí Oracle OpenSparc T1 .

Một số CPU và cấu trúc nguồn mở đã được thiết kế . Một cấu trúc được quan tâm hơn cả dưới sự phát triển RISC-V , đã được SiFive để thiết kế bộ xử lí mới . Các công ty dùng thiết kế nguồn mở này , cải biên và đem đi chế tạo để kết hợp với những FPGA (field-programmable gate arrays) để giả làm chức năng của CPU đa lõi .

Một chip Piton có 25-lõi , mỗi lõi có tốc độ 1GHz và có thiết kế như “móc lưới” . Nhiều chip có thể tạo thành mảng trong hệ thống  “móc xích lại với nhau” thông qua “Bridge” . Bridge cũng liên kết chip tới DRAM và phần lưu trữ .

Thiết kế kiểu móc lưới không phải là ý  tưởng mới vì nó đã được dùng trong những chip của các công ty  như Tilera , bây giờ là một phần của Mellanox . Nhưng Piton có phần độc đáo ở chỗ là Cache phân phối và những liên kết một chiều có thể cho phép tất cả những lõi làm việc được với nhau trong một máy chủ lớn hơn . Những lõi này cũng chia xẻ bộ nhớ .

Mỗi lõi có 64KB Cache L2 nên mỗi chip có 1.6MB Cache L2 . Một mini-router trong mỗi lõi tạo điều kiện để truyền thông nhanh tới những lõi khác . Mỗi lõi đều có Bộ phận xử lí phép tính dấu phảy động , chủ yếu cho những tính toán song song phạm vi mở rộng lớn .

Số lõi trong CPU đang tăng lên , nhất là những chip cho máy chủ và cho game , để cung cấp nhiều sức mạnh tính toán hơn . Chip AMD Zen mới sẽ có tới 32 lõi , Intel Xeon E7 mới nhất cho máy chủ có tới 24 lõi .

Chip KiloCore 1000 lõi đã được Phòng thí nghiệm tính toán VLSI của trường Đại học California thiết kế .

Tuy nhiên với 460 triệu bóng bán dẫn có thể làm cho Piton là chip lớn nhất được các nhà nghiên cứu chế tạo ra và được IBM sản xuất bằng công nghệ 32nm .