Компанія Tilera являє 72-ядерний процесор, призначений для серверів служб хмарних обчислень і датацентрів
Компанія Tilera, відома своїми розробками в області створення багатоядерних спеціалізованих процесорів, оголосила про новому флагманському процесорі сімейства Tile-Gx, кількість ядер якого в два рази більше, ніж у попереднього флагмана цього сімейства і становить 72 обчислювальних ядра. Новий процесор Tile-Gx72 не пристосований для виконання обчислювальних завдань загального призначення, таких завдань, які вирішуються сучасними комп'ютерами та смартфонами. Він орієнтований на виконання завдань, які можуть бути розбиті на безліч незалежних процесів, наприклад обробка великих потоків даних в мережевому обладнанні та забезпечення роботи серверів, що обробляють велику кількість запитів в один момент часу.
Але, навіть, незважаючи на те, що немає ніякої надії побачити на комп'ютері етикетку з написом "Tilera Inside", процесор Tile-Gx72 є досить цікавим виробом тому, що він є втіленням ідеї про методи прискорення роботи сучасних комп'ютерів. Трохи раніше продуктивність комп'ютерів визначалася законом Гордона Мура, який стверджує, що кількість транзисторів кристала процесора збільшується в два рази за кожні два роки. Але останнім часом закон Мура перестає діяти через фізичних обмежень, з якими стикаються розробники при подальшому зменшенні розмірів транзисторів, та меж допустимого витрати енергії при збільшенні тактової частоти процесорів.
Компанія Tilera намагається обійти ці обмеження за допомогою використання багатоядерної архітектури своїх процесорів. І саме такий шлях обрали практично всі провідні виробники мікропроцесорів, такі як Qualcomm, Intel, Samsung, Apple, IBM, Oracle і AMD, завдяки яким двох-, чотирьох - і восьмиядерні чіпи є сьогодні самим звичайною справою.
На жаль, ефективне використання багатоядерних процесорів вимагає спеціального "паралельного" підходу до створення програм для цих процесорів. Паралельне програмування більш важко, ніж звичайне лінійне програмування, полягає в описі простої послідовності інструкцій, так і для паралельної обробки також існує декілька обмежень, описуваних закону Амдаля, який визначає на скільки паралельних частин і процесів може бути розбита та чи інша задача для досягнення максимальної ефективності обчислювального процесу.
"Але технології програмування під багатоядерні платформи значно покращилися останнім часом", - розповідає аналітик Патрік Мурхед (Patrick Moorhead), - "Компанії Intel, AMD і Nvidia розробили ряд інструментів, що спрощує паралельне програмування майже до рівня звичайного лінійного програмування. Вся справа йде до того, що обчислювальні ядра скоро стануть елементарними блоками процесорів, такими, якими сьогодні є звичайні транзистори".
Процесори Tilera мають свою власну архітектуру і систему команд, не сумісні з іншими багатоядерними процесорами. "Використання компанією Tilera власного набору команд зумовлює обмежену кількість компіляторів і наборів інструментів розробки, які підтримують такі процесори. Але, може бути це і добре, адже для того, щоб отримати ефективні і оптимізовані програми потрібно програмувати "ближче до залозу", так як це робиться при програмуванні деяких ігор для процесорів ARM-архітектури" - додав Патрік Мурхед.
Незважаючи на все вищесказане, процесори Tilera можуть і успішно використовуються для вирішення певного кола завдань. Новий процесор Tile-Gx72 розроблений для виконання більш складних обчислювальних завдань, ніж його попередник з 36 ядрами. Він працює під спеціалізованої 64-бітною версією операційної системи SMP Linux, яка вміє ефективно розподіляти завдання між обчислювальними ядрами і робить з безлічі ядер процесора один високопродуктивний процесор.
Кожне ядро процесора Tile-Gx72 може працювати на тактовій частоті від 1 до 1.2 Ghz, для забезпечення комунікацій між ядрами у складі процесора є спеціальний менеджер, який керує загальним доступом всіх ядер до 23 мегабайтам загальної кеш-пам'яті і загальним систем введення-виведення, серед яких шість портів PCI Express, вісім 10-Гігабітних портів Ethernet і чотири контролера оперативної пам'яті DDR3, здатних забезпечити підключення до 1 Тб пам'яті.
Всі вищеперелічені характеристики процесора Tile-Gx72 дозволять йому обробити до 240 мільйонів мережевих пакетів в секунду, зашифрувати і розшифрувати безліч мережевих потоків даних, використовуючи кілька поширених алгоритмів шифрування.
Поки що компанія Tilera проводить випробування і доопрацювання процесора Tile-Gx72, а ціна і терміни початку поставок стануть відомі тільки по завершенню цих випробувань.