омпонентами платформи. Intel планує протягом кількох наступних років випустити процесори, які будуть містити безліч ядер - в деяких випадках навіть сотні. У корпорації вважають, що архітектури Intel з підтримкою багатопроцесорної обробки на рівні кристала (chip-level multiprocessing, CMP) представляють майбутнє мікропроцесорів, тому що такі архітектури дозволяють досягти величезних рівнів продуктивності і в той же час забезпечити ефективне управління живленням і ефективний режим охолодження. У минулому підвищення продуктивності традиційних одноядерних процесорів в основному відбувалося за рахунок збільшення тактової частоти (до теперішнього часу близько 80% продуктивності визначала тактова частота). Але постійне підвищення частоти впирається в ряд фундаментальних фізичних бар'єрів. По-перше, зі зменшенням розмірів кристала і з підвищенням частоти зростає струм витоку транзисторів. Це веде до підвищення споживаної потужності і виділенню тепла. По-друге, переваги більш високої тактової частоти частково зводяться нанівець через затримки при зверненні до пам'яті, так як час доступу до пам'яті не відповідає зростаючим тактовим частотам. По-третє, для деяких додатків традиційні послідовні архітектури стають неефективними зі зростанням тактової частоти через так званого фон-неймановского вузького місця - обмеження продуктивності в результаті послідовного потоку обчислень. При цьому зростають резистивної-ємнісні затримки передачі сигналів, що є додатковим вузьким місцем, пов'язаним з підвищенням тактової частоти. Отже, необхідно домагатися підвищення продуктивності іншими засобами, відмінними від підвищення тактової частоти великих монолітних ядер.
Рішенням є принцип розділяй і володарюй - Поділ завдання на безліч одночасних операцій та їх розподіл між безліччю невеликих обчислювальних пристроїв. На відміну від послідовного виконання операцій з максимально можливою тактовою частотою, процесори з багатопроцесорною обробкою на рівні кристала забезпечуватимуть найвищу продуктивність при більш прийнятних тактових частотах завдяки паралельному виконанню безлічі операцій. Нові Архітектури зможуть обійти проблеми, викликані підвищенням тактової частоти (збільшення струму витоку, невідповідність продуктивності процесора і пам'яті, а також проблеми фон-неймановского вузького місця).
Спеціалізоване апаратне забезпечення.
З часом багато важливі функції, які зараз виконуються програмним забезпеченням або спеціалізованими мікросхемами, перейдуть безпосередньо до процесора. Цей напрямок є рушійною силою розвитку бізнес-моделей вже протягом 35 років. Переносячи виконання функцій на кристал, утворюється великий виграш у швидкості, істотна економія місця і значне скорочення енергоспоживання. Зв'язок з малими затримками між спеціалізованим апаратним забезпеченням і ядрами загального призначення може стати дуже важливою для того, щоб задовольнити потреби продуктивності і функціональності архітектур майбутніх процесорів і платформ.
Спеціалізоване апаратне забезпечення - важлива складова архітектур майбутніх процесорів і платформ. Приклади таких пристроїв, реалізовані в минулому - обчислення з плаваючою комою, обробка графіки і мережевих пакетів. Протягом кількох наступних років в процесорах спеціалізоване апаратне забезпечення буде використовуватися для широкого спектру завдань. Можливі варіанти включають: критичні функціональні блоки приемопередатчиков для бездротових мереж, цифрову обробку сигналів, рендеринг тривимірної графіки, розширену обробку зображень, розпізнавання мови і рукописного тексту, розширені функції безпеки, надійності та управління, обробка XML і інших інтернет-протоколів, вилучення інформації, а також обробка природних мов.
Підсистеми пам'яті великої місткості.
У міру постійного зростання продуктивності безпосередньо процесорів доступ до пам'яті може стати серйозним вузьким місцем raquo ;. Для того щоб завантажити безліч високопродуктивних ядер відповідною кількістю даних, важливо організувати підсистему пам'яті таким чином, щоб пам'ять великої ємності знаходилася на кристалі і ядра мали до неї прямий доступ. Деякі області пам'яті можуть бути виділені певним ядрам, спільно використовуватися групами ядер або використовуватися всіма ядрами глобально, в залежності від потреб додатків. Така гнучка можливість зміни конфігурації необхідна для того, щоб ліквідувати вузьке місце продуктивності, коли безліч ядер буде змагатися за доступ до пам'яті.
Микроядро.
Для управління всіма цими складними процесами: призначенням завдань ядрам, включенням і вимиканням ядер при необхідності, реконфигурацией ядер при зміні робочої завантаження і багатьма іншими микропроцессорам потрібна неабияка частка вбудованих інтелектуальних здібностей. У архітектурах з розвиненими можливостями паралельної обробки пр...
