DARPA планує перетворити процесорний дизайн, запустити швидкіші чіпи

DARPA планує перетворити процесорний дизайн, запустити швидкіші чіпи

Не секрет, що продуктивність обчислювальних обчислювальних машин в основному затримується впродовж останніх кількох років, а кращі досягнення - лише однозначні. DARPA має план пожвавлення продуктивності процесора, корінним чином змінюючи спосіб формування чіпів - і це підхід, який може принести реальні переваги, принаймні в деяких областях.

Одна концепція DARPA вимагає перегляду того, як ми думаємо про архітектуру процесора. Це пов'язано з концепцією, яку ми обговорювали п'ять років тому, в якій конкретні програми можуть бути реалізовані апаратно, потенційно пропонуючи величезні поліпшення продуктивності. Це також часткова відповідь на проблему темного кремнію. Закон Мура збільшив густину транзистора, але без Dennard Scaling ми не маємо можливості одночасно перетворити весь цей кремній. Один із способів ефективного використання - це картування дуже специфічних для нього функцій, які, як правило, працювали у фоновому режимі, але могли б отримати вигоду від роботи надзвичайно ефективно.

Інші архітектурні концепції, що вивчаються, включають в себе програмно-визначені апаратно-програмні засоби, які можуть переконфігуруватися в дрібнозернисті часові рамки для оптимального виконання робочих навантажень на основі аналізу того, який тип роботи ви виконуєте. Інша, яка отримала назву "конкретна система домену на чіпі", є ініціативою для вивчення того, які види загальних будівельних блоків повинні бути присутніми на SoC, щоб забезпечити ефективну, гнучку реконфігурацію на літаку - наприклад, для радіозв'язку . Спеціальні блоки акселераторів потрібні, чи може робота виконуватися іншими способами?

Архітектура GreenDroid була розроблена для використання спеціалізованих спеціалізованих копроцесорів для багатьох завдань.
Архітектура GreenDroid була розроблена для використання спеціалізованих спеціалізованих копроцесорів для багатьох завдань.

Але архітектури ЦП не є єдиним місцем, де DARPA хоче переробити обчислення. Як деталі IEEE Spectrum, його нова ініціатива Craft хоче розширити можливості невеликих дизайнерських команд для створення набагато більшого устаткування, а також скоротити складність переходу на новий вузол на 80 відсотків. Існує також набір напівпровідникових програм, Idea і Posh, які намагаються захопити перехрестя між електронною автоматизацією проектування (EDA) та машинною розвідкою. В ідеалі, як ви розробляєте SoC, ваше програмне забезпечення для дизайну само по собі стає розумнішим і покращиться на своїй роботі. Пош, тим часом, зосереджується на створенні апаратного забезпечення з відкритим вихідним кодом і створення основи будівельних блоків, які можуть бути основою для будь-якого майбутнього проекту.

Ще більше деталей про те, як ці нові ініціативи вписуються в існуючі проекти IEEE Spectrum, і про те, як організація сподівається на швидке дослідження досліджень у галузях обчислювальної техніки. Ця стаття добре варто прочитати в повному обсязі. Більша частина покриття, яку ви бачите в напівпровідниках, часто зачіпає те, як інженери бореться з незмінно складною боротьбою, щоб знизити меншу продуктивність кремнію. Це робить для похмурого читання в цілому, і повсякденні розробки не роблять багато, щоб змінити це.

Подібні ініціативи підкреслюють, що існують ідеї щодо вдосконалення ефективності обчислень. Вони, як і раніше, значною мірою виявляються очевидними - це не зовсім зрозуміло, наприклад, що кожен коли-небудь будуватиме процесор, який фактично перевіряє електронну пошту або виконує функції програми в апаратному забезпеченні. Але прагнення побудувати програмне та апаратне забезпечення, які працюють разом більш тісно для підвищення продуктивності, - це, мабуть, ключовий метод, який ми будемо використовувати в майбутньому.

DARPA раніше стверджував, що з 1978 року по сьогоднішній день, архітектурні вдосконалення центрального процесора становлять 50-кратне підвищення продуктивності процесора в порівнянні з 1 000-кратним покращенням завдяки збільшенню частоти процесора. З часовими процесорами, що застрягли нижче 5 ГГц, і не було жодних відомих у довгостроковій перспективі поліпшень, очікувані шляхи використання тактової частоти та параметрів конфігурації, які ми ефективніше використовуємо, є єдиним способом, який ми продовжуватимемо покращувати продуктивність ЦП.