Forschungsprojekt MIT entwickelt 110-Kern-Prozessor

Am Massachusetts Institute of Technology sollen mit einem 110-Kern-Prozessor Methoden zur energieeffizienten Leistungssteigerung elektronischer Geräte erforscht werden. Die »Execution Migration Machine« ist allerdings noch experimenteller Natur.

Der Prozessor mit den vielen Kernen versucht den Datenverkehr innerhalb des Chips zu reduzieren, um schneller und sparsamer Rechnen zu können, erklärte Mieszko Lis vom Massachusetts Institut für Computerwissenschaften und Künstliche Intelligenz auf der »Hot Chips«-Konferenz in Kalifornien. Der 10 x 10 Millimeter große Prozessor wurde im 45-Nanometer-Verfahren gefertigt.

Der Chip ist eher ein Universal-Prozessor und weniger ein Beschleunigungsprozessor (wie z.B. ein Grafik-Prozessor). Normalerweise findet ein reger Datenaustausch zwischen Prozessorkernen und dem Cache statt. Bei dem Forschungsobjekt hingegen wurde der Cache durch einen gemeinsamen Speicher-Pool ersetzt, sodass weniger Kanäle für den Datenaustausch nötig sind. Darüber hinaus kann der Chip auch Datenbewegungen vorhersagen, sodass für den Transfer und die Verarbeitung weniger Zyklen notwendig sind. In ihren Tests konnten die Wissenschaftler den Datentransfer innerhalb des Chips gegenüber herkömmlichen Prozessoren um das 14-Fache reduzieren.

Von der so erreichten Energieeffizienz profitieren zum Beispiel mobile Geräte oder Datenbanken. Smartphones oder Tablets könnten Anwendungen wie beispielsweise die Wiedergabe von Videos effizienter verarbeiten, was den Akku entlasten würde.

Die »Execution Migration Machine« besitzt eine netzartige Architektur. Die 110 Prozessorkerne sind in einem quadratischen Design miteinander verbunden. Es basiert auf einer Softwarearchitektur, die für große Datenmengen und eine einfache Datenmigration optimiert ist. Der Code wurde speziell für diesen Forschungsprozessor geschrieben.

In einem internen Benchmark-Test war der 110-Kern-Prozessor bis zu 25 Prozent schneller als andere Chips. Da nicht bekannt ist, welche Vergleichsmodelle herangezogen wurden und wie der Test im Detail ablief, sollte man dieses Ergebnis allerdings nicht überbewerten. Bis ein solcher Prozessor Einzug in elektronische Endgeräte hält, dürften ohnehin noch etliche Jahre ins Land ziehen.