Kaj bi naredili s 300 jedri?

Dr. Gary Patton, podpredsednik IBM-ovega raziskovalnega in razvojnega centra za polprevodnike, je v pogovoru na tehnološkem forumu skupne platforme prejšnjega tedna predstavil svojo vizijo "visoko integriranega čipa." Od takrat razmišljam, kako bi tak čip lahko uporabil.

Patton je dejal, da bi si na koncu želel videti nove tehnologije, kot so 3D izdelava in silikonska fotonika, združeni na enem čipu, in opisal 3D čip, ki bi imel tri ravnine. Človek bi imel logiko, s približno 300 CPU jedri. Drug bi imel pomnilnik, s približno 30 GB vgrajene DRAM, ki se večinoma uporablja kot druga raven predpomnilnika. In končno bi bilo še eno fotonsko letalo, ki zagotavlja optično omrežje na čipu, skrbi za povezave znotraj in zunaj čipa, ki delujejo s hitrostjo večjo od 1Tb na sekundo. To je precej čip.

Seveda bi bil to strežnik čip. Zdaj je težko razmišljati o tem, kaj bi pravzaprav počeli s 300 jedri v namizju ali prenosniku, in verjetno bo preveč veliko in prevroče, da bi šli v mobilni telefon. Kot vemo, se sčasoma tehnologija seli navzdol, zato nikoli ne rečem nikoli. Kljub temu je precej enostavno predstaviti, kako bi tak čip lahko uporabili v superračunalnikih, zlasti tistih, ki vključujejo zapletene izračune. (Moje zadnje objave o superračunalništvu lahko preberete tukaj in tukaj.)

Sploh ne bi bil presenečen, če bi ga videl v nekakšnem nasledniku IBM-ovega projekta Watson, ki je bil prvotno ustvarjen za Jeopardy! izziv, vendar se zdaj uporablja na področjih, kot sta zdravstveno varstvo in finance. Razumem, da se zdi, da je tovrsten izziv strojnega učenja najbolj primeren za dokaj zmogljiva jedra, ne pa za stvari, ki jih imamo SIMD (eno navodilo, več podatkov), kar vidimo pri računalniškem grafičnem procesorju. Če bi obstajal takšen čip, bi ga IBM verjetno uporabil v svojih najpomembnejših glavnih računalnikih.

Tak čip bi lahko uporabili za stvari, kot je na primer virtualizacija, kjer bi teoretično moral biti sposoben na stotine, morda na tisoče virtualnih strojev. Za posamezne aplikacije pa bomo očitno potrebovali nove vrste vzporednega programiranja, kar pomeni velike spremembe v načinu, kako ljudje pišejo aplikacije.

Zgodovinsko gledano je bilo opaziti, da na računalništvo vsakih nekaj let prihajajo zmogljivejši stroji in zdi se, da vedno najdemo nove načine, kako jih uporabiti - pogosto načine, ki jih nismo predvidevali. Konec koncev si je pred desetimi leti malo ljudi predstavljalo Watsona ali Hadoopa. Vsekakor je zabavno razmišljati, kaj bomo lahko naredili s čipi v naslednjem desetletju.