A különböző egyetemi projektekre sokszor direkten nem figyel fel a média, de néha igen érdekes kutatásokról van szó, amelyek akár felkelthetik a nagyobb gyártók figyelmét is. A napokban bejelentett, KiloCore néven emlegetett processzor is egy ilyen projektnek tekinthető, azzal a különbséggel, hogy ezt a lapkát a média is felkapta az impozáns számoknak köszönhetően.

A KiloCore CPU-t a Kaliforniai Egyetem UC Davis kutatócsoportja fejlesztette ki az USA védelmi minisztériumának anyagi támogatásával. Utóbbi elsődlegesen a modern technológiai alapok használatához kellett, ugyanis a fejlesztés az IBM 32 nm-es node-ján készült, és egyáltalán nem jellemző, hogy egy egyetemi projekt ilyen fejlett gyártástechnológiát használ. Emiatt azonban viszonylag sok tranzisztorral gazdálkodhattak a fejlesztők, és sikerült is 621 milliót beépíteni.

Bár az említett tranzisztorszám a mai kereskedelmi lapkákhoz mérten nem mondható nagynak, de a fő cél az ezer mag beépítése volt, amit ennyiből lehetett kivitelezni. Valószínűleg utóbbi tényező az, ami miatt ezt a fejlesztést a média felkapta, hiszen ennyi magot használó processzor még nem épült egyetemi projekt keretében, illetve olyan lapka sem készült még, amely 1,78 GHz-es átlagos órajelen képes üzemelni. Az átlagos jelzőt itt úgy érdemes felfogni, hogy a magok órajele akár eltérő is lehet. Ennél fontosabb, hogy a KiloCore processzor ezer magja másodpercenként 115 milliárd utasítást képes végrehajtani 0,7 wattos fogyasztás mellett, vagyis egy AA elemmel is üzemképes a rendszer.

Bár ez mind jól hangzik, és tényleg ezek az adatok, amelyekre fel lehet építeni egy médiakampányt, azért nem árt tisztában lenni a rendszer alapvető működésével is. Az ezer magból mindegyik mag képes a másik magtól teljesen függetlenül végrehajtani a rá bízott feladatot, ugyanakkor az extrém skálázhatóság és az energiahatékonyság nagyrészt annak köszönhető, hogy a KiloCore CPU szinte teljesen mellőzéi a hagyományosnak mondható rendszermemória architektúrát, nevezetesen azt, hogy az adatok egy központi tárban várnak feldolgozásra. Nyilván a memóriamodell jelenti az aktuális architektúrák skálázhatóságánál a limitet, és ezeket ugyan ki lehet tolni különböző fejlesztésekkel, de ennek az ára a fogyasztás extrém mértékű növekedése lesz. A KiloCore fejlesztésénél eleve arra törekedett a kutatást végző csoport, hogy egy alternatív memóriamodellt dolgozzanak ki, ami az aktuálisan alkalmazott koncepcióknál sokkal hatékonyabban működhet.

[+]

Az új modell alapjához a hálózatok működését vették elő, és egy olyan sémát dolgoztak ki, ahol két processzor között az adatátvitel úgynevezett csomagok használatával jön létre. Emiatt a KiloCore processzor nem is alkalmaz explicit gyorsítótárakat és leginkább egy speciális osztott rendszerként érdemes tekinteni rá. Azért speciális, mert szimpla osztott rendszerként az lenne a processzor alapvető hátránya, hogy a futtatott programoknak bele kell férnie egyetlen magjába, ami nyilvánvalóan erősen limitálná a felhasználást. Ugyanakkor a KiloCore képes sokkal nagyobb programokat is futtatni, amelyet úgy ér el, hogy a lapkán belül kiépített tároló node-ok vannak, amelyeket adatok és utasítások tárolására is fel lehet használni. Ez kvázi a hálózatoknál sokszor bevetett storage node-ok ötletét zsugorítja lapkaszintre.

A KiloCore tehát egy igen speciális processzor, ami tényleg megpróbál szakítani az aktuális rendszerek legnagyobb korlátjaival, ez azonban speciális programozást is igényel. Ugyanakkor a használata lehetséges, mivel a UC Davis csoport szerint számos alkalmazást írtak már rá.

A kutatók szerint a KiloCore aktuális dizájnja csak egy prototípus, így készül belőle egy újabb verzió, amely tekinthető a véglegesnek is. Ugyanakkor a kereskedelmi forgalmazása még nem merült fel. Az eredményekről a UC Davis csoport a következő évben szeretne a mostaninál sokkal részletesebben beszámolni.