For å fortsette trenden med stadig større regnekraft i nye prosessorgenerasjoner, har prosessorprodusentene de siste årene vært nødt til å tenke helt nytt. Man har nådd en i hvert fall foreløpig grense for klokkehastighet, noe som har ført til at arbeidsoppgavene nå fordeles på flere relativt selvstendige prosessorkjerner. Men heller ikke dette vil alene være nok for å dekke de behovene man ser for seg det neste tiåret.
Intels teknologisjef, Justin Rattner, fortalte hva han tror vil kunne bli virkeligheten om få år.
- I løpet av det neste tiåret vil nettbaserte programvaretjenester, drevet av megadatasentre med mer enn en million servere, gjøre det mulig for folk å få tilgang til data, media og applikasjoner fra enhver enhet med høy ytelse til å spille fotorealistiske spill, dele sanntids video og utføre multimedie-basert kunnskapssøk i store datasett. Den nye modellen vil utfordre bransjen til å levere teraflops med ytelse og terabytes med båndbredde, sa Rattner.
- Etableringen av megadatasentre og behovet for personlige enheter med høy ytelse vil kreve av bransjen innoverer på hvert eneste nivå, fra mangekjernede prosessorer til høyhastighets kommunikasjon mellom systemer, samtidig som man leverer bedre sikkerhet og energieffektivitet, sa Rattner. Han mener at en løsning på disse utfordringene vil skape nye markeder og muligheter for utviklere og systemdesignere.
Rattner trakk fram tre viktige gjennombrudd som Intel har gjort innen silisiumteknologien.
Det første var detaljer om Intels "Tera-scale"-prototype. Dette skal være verdens første programmerbare teraflops-prosessor. Den består av 80 enkle kjerner og opererer med en klokkehastighet på 3,1 GHz. Målet med den eksperimentelle brikken er å teste strategier for sammenkoblinger for å kunne flytte terabytes med data raskt mellom de enkelte kjernene og mellom kjerner og minnet.
Forskjellig antall kjerner til ulike enheter
- Kombinert med våre nylige gjennombrudd innen silisiumfotonikk, møter disse eksperimentelle brikkene tre viktige krav for databehandling i tera-størrelsen - teraops med ytelse, terabytes per sekund med minnebåndbredde og terabits per sekund med I/O-kapasitet. Selv om kommersiell utnyttelse av disse teknologiene er ligger flere år fram i tid, er det et spennende første skritt i retning av å bringe ytelse i tera-størrelsen til PC-er og servere, mener Rattner.
Ifølge Intel består prototypen av 80 "teglsteiner" lagt ut i en matrise. Hver teglstein inkluderer en liten kjerne eller beregningsenhet, men et enkelt instruksjonssett for prosessering av flyttallsdata. De skal ikke være kompatible med dagens Intel-arkitektur. Hver teglstein skal også inneholde en ruter som knytter kjernen til brikken interne nettverk, hvor alle kjernene er knyttet til hverandre i tillegg til minnet.
Den andre store innovasjonen Rattner trakk fram er en 20 megabyte stor minnebrikke av typen SRAM, som er stablet og knyttet sammen med prosessorens silisiumbrikke. Dette skal gjøre det mulig å opprette tusenvis av forbindelser og tilby en båndbredde mellom minnet og kjernene på mer enn en terabyte per sekund.
Den tredje store innovasjonen er den hybride silisium-laserbrikken som digi.no skrev om tidligere denne måneden. Dette åpner for at flere titalls eller hundretalls lasere kan integreres med andre silisium-baserte fotonikk-komponenter i en enkelt silisiumbrikke. Dette kan føre til en optisk forbindelse som kan levere terabits med data per sekund internt i datamaskiner, mellom PC-er og mellom servere i et datasenter.
Intels hybride silisium-laser
Intel har publisert mer informasjon på denne siden.
