TRIPS - superpočítač na čipu

Vědci z oboru počítačových věd na Texaské univerzitě v Austinu ve spolupráci s IBM, DARPA (Defense Advanced Research Projects Agency), Intelem a firmou Sun, představili prototyp čipu postaveného na nové architektuře procesorů, která má potenciál zvládat více než bilion operací za sekundu.

TRIPS (Tera-op, Reliable, Intelligently adaptive Processing System) bude možno využít k urychlení výpočetních procesů ve všech možných oblastech. TRIPS obsahuje dvě výpočetní jádra, z nichž každé zvládá až 16 operací na cyklus s maximálním počtem 1 024 simultánně zpracovávaných instrukcí. Prototyp je v podstatě čipem 130nm ASIC (Application-specific Integrated Circuit) se 170 miliony tranzistorů.

Doug Burger, profesor počítačových věd Texaské univerzity, upozorňuje na skutečnost, že aplikační software dokáže využít více jader pouze tehdy, pokud programátoři vhodně strukturovali své programy pro paralelní zpracování. To je ovšem pro některé aplikace obtížné nebo nemožné. „Průmysl se blíží k bariéře programovatelnosti a předává Černého Petra softwaru s nadějí, že programátoři budou umět pro takové systémy tvořit programy,“ tvrdí Burger.

Naděje na posun v této problematice vkládá Burger s kolegy do nového mikroprocesoru a příslušné architektury instrukční sady typu EDGE neboli Explicit Data Graph Execution. „Naším cílem je využít souběžnosti (paralelnosti), ať už vám ji programátor nabídne nebo ne,“ vysvětluje Burger.

Architektura k tomu využívá několika technik. Za prvé, kompilátor systému posílá ke zpracování kód v blocích sestávajích z desítek instrukcí. Procesor na blok pohlíží a zpracovává jej najednou, jako celek, jako by to byla jediná instrukce. Tím výrazně zjednodušuje řídicí procesy spojené se zpracováním instrukce. Za druhé, instrukce uvnitř bloku se zpracovávají po způsobu „datového toku“, což znamená, že se každá instrukce provede, jakmile přijdou její vstupní hodnoty, nikoliv v nějaké posloupnosti určené kompilátorem nebo programátorem. „Takto plynou data instrukcemi,“ vysvětluje Steve Keckler, rovněž profesor počítačových věd, který je vedle Burgera dalším vedoucím projektu TRIPS. Více informací najdete na stránkách vědců z Texaské univerzity zde.