Исследователи из Принстонского университета разработали масштабируемый процессорный чип, количество ядер которого можно изменять на этапе производства. Созданная специалистами архитектура позволяет выпускать процессорные чипы для дата-центров, содержащие от нескольких десятков до нескольких сотен вычислительных ядер. Проект процессора является открытым и доступен для всех желающих.

Технические подробности о новом чипе, получившем название Piton, пока не обнародованы. По данным разработчиков, их процессор может производить вычисления с относительно небольшим энергопотреблением. Длина и ширина прототипа чипа Piton составляют шесть миллиметров. Он содержит 460 миллионов транзисторов, размер каждого из них составляет 32 нанометра. Процессор состоит из 25 вычислительных ядер.

В чипе используется технология «исполнительного драфтинга» (execution drafting). Это специальный алгоритм вычислений, учитывающий, какие программы могут содержать одинаковые участки кода, который можно исполнить на одном ядре сразу для всех выполняемых программ. Таким образом экономится вычислительная мощность, потребляемая электрическая мощность и увеличивается скорость работы приложений.

В дата-центрах значительная доля исполняемых операций идентична или максимально похожа. По оценке разработчиков, технология «исполнительного драфтинга» позволяет повысить энергетическую эффективность одного ядра чипа Piton по сравнению с вычислительным ядром обычного процессора на 20 процентов.

Кроме того, в процессор встроена технология, которую разработчики назвали «шейпером памяти». Благодаря этой технологии процессор способен самостоятельно определять, какой именно объем оперативной памяти необходим той или иной программе и какая для ее работы нужна ширина пропускания данных. Такой подход позволяет избегать переполнения и замусоривания оперативной памяти. По сравнению со стандартными алгоритмами выделения памяти новая технология позволяет повысить производительность на 18 процентов.

Наконец, множество процессорных чипов Piton могут быть соединены друг с другом, позволяя сделать систему с миллионами вычислительных ядер.