Однокристальный облачный компьютер - Википедия - Single-chip Cloud Computer

В Одночиповый облачный компьютер (SCC) - процессор компьютера (ЦПУ ) сделано Корпорация Intel в 2009 году он имеет 48 отдельных физических ядер, которые обмениваются данными через архитектуру, аналогичную архитектуре облачного компьютерного центра обработки данных. Ядра - это часть процессора, которая выполняет инструкции кода, позволяющие компьютеру работать. SCC был продуктом проекта, начатого Intel с целью исследования многоядерные процессоры и параллельная обработка (одновременное выполнение нескольких расчетов). Кроме того, Intel хотела поэкспериментировать с включением дизайна и архитектуры огромных облачных компьютерных центров обработки данных (Облачные вычисления ) в одну микросхему обработки. Они взяли аспект облачных вычислений, в котором есть много удаленных серверов, которые взаимодействуют друг с другом, и применили его к микропроцессору. Intel хотела поэкспериментировать с новой концепцией. Название «Однокристальный облачный компьютер» произошло от этой концепции.[1]

Использует

SCC в настоящее время все еще используется в исследовательских целях. В настоящее время он может запускать GNU операционная система на чипе, но не загружается Windows.[2] Некоторые приложения SCC веб-серверы, информатика данных, биоинформатика, и финансовая аналитика.[3]

Технические детали

Intel разработала эту новую архитектуру чипа на основе огромных облачных центров обработки данных, ядра разделены по чипу, но могут напрямую связываться друг с другом. Чип содержит 48 P54C Ядра Pentium соединены 2D-сеткой 4 × 6. Эта сетка представляет собой группу из 24 плиток, расположенных в четыре ряда и шесть столбцов. Каждая плитка содержала два ядра и 16 КБ (по 8 на ядро). передача сообщений буфер (MPB), совместно используемый двумя ядрами, по сути, маршрутизатором.[4] Этот маршрутизатор позволяет каждому ядру связываться друг с другом. Раньше ядра должны были отправлять информацию обратно в основную память, и там она перенаправлялась на другие ядра.[2] SCC содержит 1,3 миллиарда 45 нанометров (нм ) длинный транзисторы которые могут усиливать сигналы или действовать как переключатель и включать и выключать пары сердечников. Эти транзисторы используют от 25 до 125 Вт мощности в зависимости от требований обработки. Для сравнения Процессор Intel i7 потребляет 156 Вт мощности.[5] Четыре DDR3 контроллеры памяти находятся на каждом чипе, а также подключены к 2D-сетке. Эти контроллеры способны адресовать 64 ГБ оперативная память. Память DDR3 используется, чтобы помочь каждой плитке общаться с другими, без них чип не работал бы. Эти контроллеры также работают с транзисторами, чтобы контролировать включение и выключение определенных плиток для экономии энергии, когда они не используются. Когда правильное кодирование реализовано, все эти части собраны вместе, вы получаете функциональный процессор, который является быстрым, мощным и энергоэффективным с структурой, напоминающей сеть облачных компьютеров.[6]

Режимы работы

SCC поставляется с RCCE, простым интерфейс передачи сообщений предоставленный Intel, который поддерживает базовые операции буферизации сообщений.[4] SCC имеет два режима, в которых он может работать: режим процессора и режим сетки:

Режим процессора

В режиме процессора ядра включены и выполняют код из системной памяти и запрограммированного ввода-вывода (входы и выходы ) через систему, подключенную к системной плате FPGA. Загрузка памяти и настройка процессора для самонастройка (поддержание после начальной загрузки) в настоящее время выполняется программным обеспечением, работающим на консоли управления SCC, встроенной в чип.[5]

Режим сетки

Ядра выключены. Включены только маршрутизаторы, транзисторы и контроллеры RAM, и они отправляют и получают большие пакеты данных. Кроме того, нет карта памяти.[5]

Будущее

Intel планирует поделиться этой технологией с другими компаниями, такими как HP, Yahoo, и Microsoft чтобы несколько компаний изучали SCC, чтобы более эффективно и быстро продвигать технологию. Они надеются сделать SCC масштабируемым до 100+ ядер. Один из способов, которым они надеются достичь этого, - это возможность каждого чипа обмениваться данными с другим чипом, и они могут соединить два чипа вместе, чтобы получить удвоенное количество ядер. Они надеются улучшить параллель продуктивность программирования и управление питанием, чтобы использовать преимущества архитектуры чипа и большого количества ядер. Кроме того, они планируют больше экспериментировать с этой архитектурой и подобными архитектурами микросхем для разработки многоядерных масштабируемых процессоров, которые максимизируют вычислительную мощность ядер при сохранении энергоэффективности.[3]

Смотрите также

Рекомендации

  1. ^ Нг, Джейсон. "Intel демонстрирует 48-ядерный" одночиповый облачный компьютер"". Daily Tech. Получено 30 октября 2014.
  2. ^ а б Корли, Энн-Мари. «Intel поднимает капюшон на своем» одночиповом облачном компьютере"". IEEE Spectrum. IEEE. Получено 30 октября 2014.
  3. ^ а б «Intel Labs анонсирует экспериментальный чип для однокристальных облачных вычислений». YouTube. Intel. Получено 11 ноября 2014.
  4. ^ а б Пичель, Хуан; Ривера, Франциско (2013). «Разреженное матрично-векторное умножение на многоядерном процессоре одночипового облачного компьютера» (PDF). Журнал параллельных и распределенных вычислений. 73 (12): 1539–1550. Дои:10.1016 / j.jpdc.2013.07.017.
  5. ^ а б c Неруркар, Нишад; Мхатре, Аникет. "Обзор однокристального облачного компьютера Intel" (PDF). Получено 30 октября 2014.
  6. ^ Матсон, Тим. «Использование одночипового облачного компьютера Intel (SCC)» (PDF). Intel.com. Корпорация Intel. Получено 30 октября 2014.