Каждое процессорное ядро получит маршрутизатор

Несколько лет назад процессоры перестали лавинообразно наращивать тактовые частоты. Чтобы обеспечить дальнейшее развитие электроники, разработчикам пришлось изменить архитектуру чипов, сделать их многоядерными. Сегодня стандартный процессор может быть шести- и восьмиядерным, ядра связаны между собой несколькими проводниками, то есть шиной.

Проблема современных шин состоит в том, что при осуществлении связи в каждый отрезок времени может «говорить» только одна пара ядер. Этот эффект может стать серьезным ограничением в работе будущих процессоров, содержащих на одном чипе сотни и тысячи ядер. Доцент электротехники и теории вычислительных систем Ли-Шиуань Пэй (Li-Shiuan Peh) из Массачусетского технологического института предлагает организовать межъядерную связь так же, как осуществляются коммуникации в Интернете, то есть через пакетный обмен данными.

Каждое ядро получает маршрутизатор, который отправляет пакеты по любому из доступных адресов в зависимости от работоспособности и состояния сети. Многоядерные процессоры работают быстрее одноядерных потому, что вычислительные задачи разделяются между несколькими ядрами, которые одновременно обрабатывают данные. Ядра, высчитывающие одну задачу, обязаны иметь канал связи друг с другом, однако шины имеют ограничения, соответственно имеют ограничения и бытовые процессоры — на число ядер. Десятиядерные чипы, используемые в мощных серверах, оснащены второй шиной, однако для стоядерных процессоров этот подход будет неэффективным.