Машины-монстры: KiloCore - первый в мире чип, на кристалле которого находится 1000 независимых процессоров - «Наука и технологии»

В рамках симпозиума 2016 Symposium on VLSI Technology and Circuits, который проходил в Гонолулу 16 июня 2016 года, группа специалистов из Отдела электроники и вычислительной техники (Department of Electrical and Computer Engineering) Калифорнийского университета в Дэвисе представила разработанный ими чип, на кристалле которого находится тысяча независимых программируемых процессоров. В общей сложности на кристалле чипа KiloCore содержится 621 миллион транзисторов, которые обеспечивают ему быстродействие на уровне 1.78 триллиона операций в секунду.

"Помимо того, что созданный нами чип является первым в мире чипом с тысячей процессоров, это - процессор с самой высокой тактовой частотой, созданный когда-либо в стенах нашего заведения" - рассказывает Бевэн Баас (Bevan Baas), профессор электротехники и вычислительной техники, возглавляющий группу, разработавшую архитектуру нового процессора. Следует отметить, что процессор KiloCore является не единственным в мире процессором с большим количеством вычислительных ядер, ни количество ядер на чипах других процессоров не превышает 300. Большинство из таких супер-многоядерных процессоров созданы в исследовательских целях и лишь единицы из них были поставлены на коммерческие рельсы.

Собственно чип KiloCore был изготовлен на производственных мощностях компании IBM по 32-нм CMOS-технологии. Каждое ядро чипа KiloCore может выполнять свою собственную программу независимо от остальных ядер процессора. Этот подход значительно более гибок, нежели подход "Одна инструкция, множество данных" (Single-Instruction-Multiple-Data), которая используется в многоядерных графических процессорах (GPU). Идея, реализованная в архитектуре процессора KiloCore, заключается в автоматическом разбиении программы на маленькие участки, которые могут быть исполнены независимо друг от друга на различных ядрах. Это позволяет получить высокую производительность системы в целом и получить высокий показатель эффективности с точки зрения количества потребляемой энергии.