Американские исследователи из Массачусетского технологического института (MIT) создали прототип процессора с 36 ядрами, демонстрирующего так называемую концепцию «сети на чипе» (Network-on-Chip).

В современных процессорах ядра обмениваются данными через шину: причём, когда два ядра взаимодействуют друг с другом, остальные вынуждены дожидаться своей очереди. В экспериментальном чипе, разработанном в MIT, применяется другой подход: здесь ядра можно представить в виде расположенных рядом друг с другом плиток. Каждый из узлов может взаимодействовать с соседями, за счёт чего повышается производительность и достигается разнообразие путей доставки информации к другим ядрам.

Исследователи называют свою концепцию «Интернетом в миниатюре», где каждое ядро ассоциировано со своим маршрутизатором, а данные передаются в пакетах фиксированного размера.

Однако возникает проблема когерентности кеша. Когда узлы в системе используют кеширование общих ресурсов, могут возникнуть проблемы с противоречивостью данных. Так, если одно ядро имеет копию блока памяти из предыдущего чтения, а другое изменяет блок памяти, копия данных в кеше первого ядра становится устаревшей. Когерентность кеша как раз и предназначена для управления такими конфликтами и поддержания соответствия между разными кешами.

В экспериментальном чипе для решения проблемы задействована дополнительная «теневая» сеть. Её задачей является оповещение узлов о том, что то или иное ядро отправило запрос на получение данных через основную сеть. При этом каждому ядру присваивается определённый приоритет, что позволяет симулировать хронологическое упорядочение запросов через шину.

Для оценки эффективности экспериментального чипа исследователи планируют использовать специально модифицированную операционную систему на ядре Linux. 

Источник:

Источник: 3DNews