Forskere med University of California, Davis (UC Davis) presenterte under 2016 Symposium on VLSI Technology and Circuits i forrige uke det som skal være verdens første prosessor med tusen uavhengig programmerbare kjerner. Prosessoren kalles for KiloCore.
Tusen kjerner er nesten tre ganger så mange kjerner som det man finner i Ambric Am2045 fra 2008, som skal ha hatt rekorden til nå med sine 336 kjerner. Forskerne har satt sammen en omfattende oversikt over andre CPU-er på denne siden.
- Leste du denne? Genierklært unggutt utvikler superbrikke
MIMD
Hensikten med KiloCore er ikke bare å sette ny rekord i antall kjerner, men også å kunne kjøre programdeler i parallell med lavere energiforbruk.
Prosjektet har blitt ledet av Bevan Baas, som er professor i elektroteknikk og informatikk ved UC Davis. Han forteller at KiloCore ikke tar i bruk en SIMD-tilnærming (Single Instruction, Multiple Data), slik som blant annet grafikkprosessorer (GPU). I stedet benyttes en MIMD-tilnærming (Multiple Instruction, Multiple Data), hvor er tanken at programvaren som kjøres skal kunne splittes opp i mange små deler for å kjøres parallelt, men i utgangspunktet uavhengig av hverandre.
Hver av kjernene i KiloCore er klokket uavhengig av de andre og kan dermed skru seg av når den er arbeidsledig. Dette betyr redusert energibruk. Kjernene kan kjøres med en gjennomsnittlige maksimal klokkehastighet på 1,78 GHz ved 1,1 volt. De kommuniserer dessuten direkte med hverandre. Det betyr at dataene som utveksles ikke behøver å ta omveien via kjernenes felles cache- eller systemminne.
AA-batteri
Ifølge Baas skal KiloCore være den mest energieffektive mangekjernede prosessoren til nå. Den kan utføre 115 milliarder instruksjoner i sekundet uten å trekke mer effekt enn 1,3 watt. Da er klokkehastigheten på bare 115 MHz, men samtidig skal et eneste AA-batteri være nok til drive den.
Maksimalytelsen til brikken er på 1,78 billioner (tusen milliarder) instruksjoner i sekundet. Men da effektbruken på 39,6 watt i stedet.
Prosessorbrikken har blitt produsert av IBM ved hjelp av en 32 nanometers CMOS (Complementary Metal–Oxide–Semiconductor) prosessteknologi. Den består av 621 millioner transistorer. I tillegg til CPU-kjernene, består brikken av i alt tolv uavhengige SRAM (Static Random-Access Memory) minnemoduler, hver på 64 kilobyte.
Allerede har det blitt utviklet flere typer programvare til prosessorbrikken. Disse inkluderer bruksområder som koding og dekoding av trådløs kommunikasjon, videoprosessering, kryptering, samt annet som involverer store mengder med parallelle data.
Flere detaljer om KiloCore-brikken er tilgjengelige i denne vitenskapelig artikkelen.
- Helt ny datamaskinarkitektur: Nå åpnes «The Machine» for utviklere
