Forskere bryder multi-core CPU flaskehals

Forskere fra Intel og North Carolina State University har kigget på problemet med suboptimal kommunikation mellem mikroprocessorkerner. Det sidste årti har set chipmakers skiftstrategi fra hurtigere og hurtigere til flere og flere kerner på jagt efter forbedringer af ydeevnen. Dual-core og quad-core chips har vist stor fordel i moderne pc'er og enheder, men skalering ud over 8, 10, 16 eller flere kerner giver aftagende afkast. Endnu værre, dårligt optimeret software kan føre til yderligere hurtige indflydelse på hotspots på multi-core processorer.

Problemet er ned til behovet for CPU-kerner at kommunikere med hinanden for at arbejde i koncert - men denne proces bringer betydelige overhead med spredning af kerner, forklarer en ny rapport offentliggjort af IEEE Spectrum.

En mulig opløsning, designet af Intel og NC State scientists, flytter software kø til hardware. Som forklaret i den ovenfor forbundne rapport, "Dette har effektivt gjort tre multistep software-kø-operationer til tre enkle instruktioner: Tilføj data til køen, tag data fra køen og læg data tæt på hvor den skal bruges næste." I praktisk brug styrede en hardware køstyringsenhed (QMD) mærkbart opgaver ved hjælp af databehandlingssimuleringer. Med QMD viser flere kerner stærkere gevinster - en 16-core CPU med QMD udførte 20 gange hurtigere, for eksempel. Da QMD er i stand til simple beregningsfunktioner, kan det desuden aggregere data fra flere kerner og fremskynde nogle grundlæggende beregningsfunktioner.

Interessant nok forsøgte forskerne at udvide QMD logikken til at håndtere andre kernekommunikationsafhængige funktioner og fik gode resultater. Dette viser, at flytte ofte anvendte softwareelementer til hardware til at finde et sødt sted synes at være umagen værd fremad. Hvorvidt QMD-logik vil blive tilføjet til fremtidige Intel-processorer, er usikker, men Intel bruger penge på at forske på denne teknologi, så det ser positivt frem i fremtiden, da processorer får flere og flere kerner.

Kilde

Giv en kommentar

Dette websted bruger Akismet til at reducere spam. Lær, hvordan dine kommentardata behandles.