Несколько лет назад процессоры перестали лавинообразно наращивать тактовые частоты. Чтобы обеспечить дальнейшее развитие электроники, разработчикам пришлось изменить архитектуру чипов, сделать их многоядерными. Сегодня стандартный процессор может быть шести- и восьмиядерным, ядра связаны между собой несколькими проводниками, то есть шиной.

Проблема современных шин состоит в том, что при осуществлении связи в каждый отрезок времени может «говорить» только одна пара ядер. Этот эффект может стать серьезным ограничением в работе будущих процессоров, содержащих на одном чипе сотни и тысячи ядер. Доцент электротехники и теории вычислительных систем Ли-Шиуань Пэй (Li-Shiuan Peh) из Массачусетского технологического института предлагает организовать межъядерную связь так же, как осуществляются коммуникации в Интернете, то есть через пакетный обмен данными.

Каждое ядро получает маршрутизатор, который отправляет пакеты по любому из доступных адресов в зависимости от работоспособности и состояния сети. Многоядерные процессоры работают быстрее одноядерных потому, что вычислительные задачи разделяются между несколькими ядрами, которые одновременно обрабатывают данные. Ядра, высчитывающие одну задачу, обязаны иметь канал связи друг с другом, однако шины имеют ограничения, соответственно имеют ограничения и бытовые процессоры — на число ядер. Десятиядерные чипы, используемые в мощных серверах, оснащены второй шиной, однако для стоядерных процессоров этот подход будет неэффективным.

Источник: 3DNews