Todella skaalautuva tietokonesiru

Princetonin yliopiston tutkijat ovat kehittäneet uudenlaisen tietokonesirun, joka lupaa parantaa datakeskusten suorituskykyä. Pitoniksi nimetty mikropiiri on suunniteltu erityisesti massiivisiin tietotekniikkajärjestelmiin.

Useimmilla PC-siruilla on neljä tai kahdeksan ydintä. Yleensä enemmät ytimet tarkoittavat nopeampaa käsittelyä, kunhan ohjelmisto on niiden käyttöön viritetty.

Viime vuosina yritykset ja korkeakoulut ovat kehittäneet piirejä, joissa on useita kymmeniä ytimiä - mutta Pitonin helposti skaalautuva arkkitehtuuri voi mahdollistaa tuhansia ytimiä yhdessä sirussa sekä puolen miljardin ytimen datakeskuksen, toteavat tutkijat.

Tähän päästäkseen suunnitelma hyödyntää prosessoritasolla samanaikaisesti samalla sirulla toimivien ohjelmien yhtäläisyyttä. Pitonin ytimet voivat tunnistaa nämä tapaukset ja ajaa identtiset käskyt peräkkäin. Tämä voi lisätä energiatehokkuutta noin 20 prosenttia verrattuna standardiytimeen.

Toinen innovaatio sisällytettiin Pitonin sirulohkoihin, liittyen kilpailevien ohjelmien pääsyyn tietokoneen yleiseen muistiin. Tätä säädellään muistiliikenteen ohjaimella, joka ottaa huomioon kunkin ohjelman tarpeet ja säätää niin, etteivät muistipyynnöt tuki järjestelmää. Tämä lähestymistapa voi tuottaa 18 prosentin lisäyksen suorituskykyyn verrattuna perinteiseen allokointiin.

Piton saa tehokkuutta myös välimuistin hallinnasta. Yleisen yhteisen jakamisen sijaan Piton osoittaa välimuistin alueita ja erityisiä ytimiä tietyille sovelluksille. Tutkijoiden mukaan tämä voi lisätä tehokkuutta 29 prosenttia kun sovelletaan 1024-ytimen arkkitehtuurissa. He arvioivat myös, että nämä säästöt voisivat moninkertaistua, kun järjestelmä on käytössä miljoonien ytimien datakeskuksessa.

Jouduttaakseen tulevaa kehitystä hyödyntää ja laajentaa Pitonin arkkitehtuuria, Princetonin tutkijat ovat tehneet sen suunnittelun avoimeksi ja siten yleisön ja tutkijoiden saataville. Tämä onkin ensimmäisiä kertoja kun laitteistotaso asetetaan avoimeen käyttöön. (RTL source).

OpenPiton website: http://www.openpiton.org