Açık kaynak 25 çekirdekli işlemci 200.000 çekirdekli bilgisayara bağlanabilir

Araştırmacılar Piton adı verilen 25 çekirdekli açık kaynaklı işlemciyi ciddi bir ısırık vermek istiyorlar.

Princeton Üniversitesi'nde çipin geliştiricileri 200,000 çekirdekli bilgisayar 8,000 64-bit Piton çipleri ile doldu.

Yakında gerçekleşmeyecek, ama bu Piton için olası bir kullanım senaryosu. Çip, esnek ve hızlı bir şekilde ölçeklenebilir olacak şekilde tasarlandı ve paralel olarak işlem yaparken çekirdeklerin devasa bir şekilde toplanmasını sağlamak zorunda kalacak.

Bu hafta Hot Chips konferansında Piton hakkında ayrıntılar sağlandı. Amaç, sosyal ağ isteklerini, arama ve bulut hizmetlerini işleyen büyük veri merkezlerinde kullanılabilecek bir çip tasarlamaktı. Sosyal ağlarda ve aramada yanıt süresi, veri merkezlerindeki sunucuların beygir gücüne bağlıdır.

Piton, Oracle'ın OpenSparc T1 işlemcisinin değiştirilmiş bir versiyonu olan OpenSparc tasarımına dayanan ender açık kaynaklı bir işlemcidir.

Birçok açık kaynaklı CPU ve mimarlık zaten tasarlanıyor. Geliştirilmekte olan kayda değer bir mimari, SiFive tarafından yeni bir işlemci tasarlamak için kullanılan RISC-V'dir. Bazı açık kaynaklı işlemci tasarımları eğlencelidir. Örneğin, Open Core Foundation, Sega'nın 1994 Satürn oyun konsolunda yer alan SH2 işlemcisi için açık kaynaklı bir tasarım sağlamaya çalışıyor.

Şirketler açık kaynak tasarımlarını alabilir, değiştirebilir ve fabrikalarda çip üretebilirler. Alternatif olarak çip, çok çekirdekli CPU'nun işlevselliğini taklit edecek olan FPGA'larda programlanabilir mantığı (alan-programlanabilir kapı dizileri) koyarak simüle edilebilir.

Araştırmacıların SPARC'ı seçim mimarisi olarak seçmeleri ilginçtir. tasarım için. SPARC, Oracle tarafından veritabanları için tasarlanan üst düzey sunucularında kullanılmaktadır, ancak mimarlığın popülerliği azalmaktadır. Fujitsu geçtiğimiz günlerde, SPARC'ın sunucular için, özellikle de 2020'de Japonya'da konuşlandırılacak olan Post-K süper bilgisayarı için ARM lehine olduğunu açıkladı.

Bir Piton çipi, beş satırda kırılan 25 çekirdek, yaygın olarak adlandırılan bir topoloji var. Bir örgü tasarımı. Her çekirdek 1GHz'de çalışır. Bir dizideki çoklu çipler, çip yapısının üstünde yer alan bir “köprü” üzerinden papatya dizimli sistem olabilir. Köprü aynı zamanda çipi DRAM ve depolamaya da bağlar.

Ağ tasarımı artık Mellanox'un bir parçası olan Tilera gibi şirketlerin yongalarında kullanıldığı için yeni bir fikir değil. Fakat Piton hakkında eşsiz olan şey, tüm çekirdeği büyük bir sunucuda bir araya getirecek dağıtılmış önbellek ve tek yönlü bağlantılardır. Çekirdekler ayrıca hafızayı da paylaşıyor.

Her çekirdeğin 64 KB L2 önbelleği var, çip için toplam 1,6MB. Her çekirdekteki mini yönlendirici diğer çekirdeklerle hızlı iletişimi kolaylaştırır. Her çekirdeğin, büyük ölçekli paralel bilgi işlem için bir kayan nokta birimi de vardır.

CPU'lardaki çekirdek sayısı, özellikle sunucu ve oyun çiplerinde daha fazla bilgi işlem gücü elde etmek için tırmanıyor. AMD'nin gelecek Zen bazlı çipleri 32 çekirdeğe sahipken, Intel'in en yeni Xeon E7 sunucu çipleri 24 çekirdeğe sahip.

Princeton araştırmacıları Piton'un akademi içindeki en büyük çip olduğunu iddia ediyor. Bu iddia, çipteki çekirdek sayısına bağlı olamaz. KiloCore adında bir 1000 çekirdekli çip, Davis, California Üniversitesi'nde VLSI Computing Lab'de araştırmacılar tarafından tasarlandı.

Fakat 460 milyon transistör, Piton'u akademi tarafından geliştirilen en büyük çip haline getirebilir. Bugünün beefier sunucusuna ve milyarlarca transistorlu oyun çiplerine kıyasla küçüktür. Araştırmacılar, IBM'in 32 nanometre sürecini kullanarak Piton'u imal ettiler.