Internet-on-a-Chip: 36-Core-CPU mit internem Netzwerk

22. März 2016, 16:47 Uhr
Netzwerk ist besser als Bus. Bild: MIT
Netzwerk ist besser als Bus. Bild: MIT
Da Moore’s Law nicht nur 50 Jahre alt wurde, sondern die Grenzen der Miniaturisierung wohl fast erreicht sind, geht weitere Leistungssteigerung wohl nur mit massiv parallelen Strukturen. Und dies gilt auch für CPUs. Sind deren Kerne aber mit einem Bus verbunden, ergeben sich mit steigender Zahl zunehmend Probleme bezüglich deren Kommunikation. Dafür tun sich Netze mit der Cache-Integrität schwer. Am MIT wurde ein 36-Core-Prozessor entwickelt, bei dem die Kerne über ein Netzwerk verbunden sind und ihren Cache aktuell halten können.

Auf dem International Symposium on Computer Architecture hat Li-Shiuan Pehs Team vom MIT eine CPU mit 36 Kernen vorgestellt, die eine Art Internet-on-a-Chip darstellt. Dieses interne Netzwerk, über das Daten mit fester Paketgröße ausgetauscht werden, ergibt aber Probleme mit der Cache-Kohärenz, bzw. damit, dass die Daten im Cache der einzelnen Kerne jederzeit aktuell sind. Die Forscher haben nun auch eine Lösung für dieses Problem eingebaut.

Da bei aktuellen Multi-Core-CPUs der Datenaustausch zwischen zwei Kernen den Bus für die anderen Cores blockiert, steigt die Wartezeit auf einen freien Bus mit der Zahl an Kernen, was die erzielbare Rechenleistung schmälert. Bei vernetzten Cores hingegen ist ein Kern nur mit den jeweiligen Nachbarn verbunden und tauscht mit diesen nur Daten mit fixer Länge aus. Dadurch sind die Nachbarn sehr schnell erreichbar und es können sich auch mehrere gleichzeitig aktive Datenpfade ausbilden.
 
Weitere Informationen über den neuartigen Netz-Prozessor sind in einer Meldung des MIT enthalten.
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