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Un nuovo design per i chip dei computer
Oggi, spinoff del MIT Tilera ha annunciato che sta vendendo un chip per computer con 64 processori separati il cui design differisce drasticamente da quello dei chip che si trovano nei computer di oggi. Il nuovo chip, chiamato Tile64, evita alcuni dei colli di bottiglia della velocità inerenti all'architettura dei chip di oggi e può funzionare a una potenza molto più bassa, afferma Anant Agarwal , fondatore e chief technology officer di Tilera, con sede a Santa Clara, CA. Inizialmente, Tile64 verrà utilizzato in applicazioni video come i sistemi di videoconferenza e nell'hardware di rete che monitora il traffico per ridurre lo spam e i virus della posta elettronica.
Maglia multipolare: Questo chip, che misura circa 40 millimetri quadrati, contiene 64 processori, o core, collegati tra loro in una rete mesh, una nuova architettura di chip. Il processore è attualmente spedito ad aziende che producono tecnologia di videoconferenza e router di rete.
I chip con più unità di elaborazione, o core, non sono una novità. Ma consentendo ai core di comunicare direttamente tra loro, Tilera ha affrontato una diffusa preoccupazione sulla fattibilità di aggiungere più core ai microprocessori. Ogni processore oggi sul mercato è un multicore, afferma Agarwal. La speranza del settore è di raddoppiare il numero di core ogni 18 mesi. La mia previsione è che entro il 2014 avremo architetture da 1.000 core. Ma il problema è che le architetture [attuali] non sono scalabili.
Nei chip multicore esistenti, ogni core comunica con gli altri tramite una serie di fili chiamati bus. Le prestazioni non ne risentono necessariamente quando due o quattro core condividono un bus, ma quando 16 o più core tentano di utilizzarlo contemporaneamente, è possibile eseguire il backup dei dati. Agarwal spiega che il chip di Tilera non ha un bus centrale. Invece, ogni core è connesso a tutti gli altri. Inoltre, su ciascun core è presente un processore completo, che può eseguire un sistema operativo e cache di memoria, che contengono dati a cui è necessario accedere rapidamente.
In effetti, il Tile64 ha una struttura mesh simile a quella di Internet, una rete in cui sono presenti molti nodi decentralizzati. Uno dei motivi per cui Internet è in grado di far circolare i dati così rapidamente è che i pacchetti di informazioni vengono inviati attraverso una vasta rete e possono evitare gli ingorghi. Se la posta elettronica di tutti dovesse passare attraverso un server centrale, ci sarebbero senza dubbio dei ritardi. Il microprocessore di Tilera, afferma Agarwal, è molto simile a Internet su un chip. E come Internet, il chip di Tilera può essere scalato con grazia; non ha bisogno di essere riprogettato ogni volta che vengono aggiunti nuovi core.
L'idea di utilizzare l'architettura mesh per i chip multicore è stata esplorata per almeno un decennio nei laboratori di ricerca del MIT, Stanford e dell'Università del Texas, Austin. E di recente, Intel ha annunciato un prototipo di chip a 80 core basato su una mesh. Ma Tilera è la prima azienda ad offrire un prodotto che utilizza la nuova architettura.
Avere molti core è positivo, ma devono essere in grado di comunicare tra loro a velocità di trasmissione dati elevate, afferma Jerry Bautista, condirettore del programma di ricerca sui computer su scala terascale di Intel. Ci sono vantaggi nell'usare una rete... Puoi affrontare gli ingorghi abbastanza facilmente. Bautista afferma che i ricercatori Intel stanno cercando di trovare il modo migliore per implementare architetture mesh, tra gli altri progetti sperimentali, nei chip futuri. Ma avverte anche che far funzionare in modo efficiente i sistemi multicore in modo massiccio non è semplice come riprogettare l'hardware.
Riteniamo che per ottenere il massimo da questi sistemi multi-core, ci sarà una modifica piuttosto significativa al modo in cui le persone programmano oggi, afferma Bautista. I core possono gestire molte istruzioni diverse contemporaneamente, afferma, e gli ingegneri del software dovranno apprendere nuove tecniche di programmazione per sfruttare appieno la capacità computazionale aggiunta.
Agarwal di Tilera afferma che la sua azienda ha affrontato questa preoccupazione fornendo un ambiente software che aiuta i clienti ad aggiornare, eseguire il debug e ottimizzare gradualmente le loro applicazioni per funzionare sul sistema a 64 core, anche le applicazioni progettate per essere eseguite su un singolo core.
La tecnologia dell'azienda viene presentata questa settimana al Patatine fritte simposio a Stanford, a Palo Alto. Nathan Brookwood, fondatore di Insight64 , una società di analisi, afferma che molte persone presenti alla conferenza sono entusiaste del lavoro di Tilera, principalmente perché potrebbe avere applicazioni immediate, come l'espansione della capacità dei sistemi di videoconferenza e l'analisi del traffico di rete nei router. Penso che abbiano un potenziale vincitore qui, dice Brookwood.
Bautista di Intel afferma che il mercato potrebbe essere pronto per un chip con più potenza di calcolo, ma dovrebbe essere a bassa potenza e facilmente programmabile. Dice che Intel terrà d'occhio Tilera, così come molte startup che sono le prime a commercializzare nuove tecnologie, per vedere come rispondono i clienti e quali aspetti della tecnologia potrebbero essere migliorati. Usiamo aziende come questa per aiutarci a testare le acque, dice.