KiloCore – первый в мире процессор с 1000 вычислительных ядер

Процессорный микрочип с 1000 независимых друг от друга программируемых ядер в своём составе был создан в Калифорнийском Университете факультетом электротехники и вычислительной техники. Энергоэффективный микрочип, названый как KiloCore обладает максимальной вычислительной мощностью равной 1,78 трлн. инструкций/секунду и содержит в своём составе 621 млн. транзисторов. KiloCore был показан 16 июня на симпозиуме на Гавайях.

Отдельное ядро KiloCore может обрабатывать программу независимо от других, что даёт значительно большую гибкость по сравнению с методом «одиночного потока команд, множественного потока данных» (SIMD), используемого, например, в графических чипах. Программа разбивается на множество небольших частей, каждая обрабатывается параллельно, что даёт большую пропускную способность и низкое энергопотребление.

Поскольку ядра у процессора независимые, то они могут отключаться, когда не нужны, дополнительно уменьшая расход энергии. Ядра действуют на максимальной тактовой частоте в 1,78 ГГц, передавая информацию непосредственно друг другу, а не в оперативную память, так что одно из потенциально узких мест исключено.

Чип назван разработчиками наиболее энергоэффективным среди многоядерных, выпущенных до настоящего времени. 1000 ядер способны выполнять 115 млрд. инструкций/секунду при расходе энергии 0,7 Вт, что может позволить использовать обычную пальчиковую батарейку AA. KiloCore обрабатывает инструкции в 100 с лишним раз эффективнее современных ноутбуков.

Для чипа уже созданы приложения, включая обработку видео, кодирование и декодирование, шифрование и прочие задачи с большим объёмом параллельно обрабатываемых данных, вроде научных приложений и записей в датацентры. Завершено создание компилятора и инструмента автоматической работы с программами, которые будут применяться при программировании чипа.

На данный момент, это единственный в мире чип с тысячью вычислительных ядер и с самой высокой частотой из когда-либо созданных в университетах – это отмечает возглавлявший команду создателей архитектуры Беван Баас, профессор электротехники и вычислительной техники. Естественно, это не первый многопроцессорный чип, но ранее число ядер в процессоре не превышало 300. Большинство из них разработаны для исследований и только малая часть поступила в продажу. KiloCore произведён на заводе IBM на технологическом процессе 32 нм по технологии КМОП, но пока не известно поступит ли он в продажу.