3D procesorji

Že nekaj časa se velika proizvajalca CPU-jev srečujeta s težavo, ki jo povzroča fizična razdalja med tranzistorji na procesorju. Ker so v pogledu načrtovanja procesorji praktično dvodimenzionalni, prihaja do težav zaradi razdalj med posameznimi komponentami procesorja. Če na kratko obrazložim - imamo dva tranzistorja, velikosti 1µm (mikrometer). Če sta povezana z 1mm dolgo povezavo, to pomeni, da signal med njima prepotuje razdaljo, ekvivalenteno prostoru, ki ga zasede 1000 tranzistorjev. Če velikost tranzistorjev zmanjšamo na 1nm, obdržimo pa isto povezavo, prepotuje signal razdaljo, ekvivalentno prostoru, ki ga zasede milijon tranzistorjev. To pa ima slab vpliv na zakasnitve znotraj procesorja in s tem tudi na delovanje procesorja - hitrost in porabo.

Pri Intelu zato preizkušajo 3 dimenzionalno zasnovo procesorja, kjer bi (enostavno povedano) ene dele procesorja "poveznili" preko drugih. To seveda nameravajo storiti na tak način, da kar najbolj približajo dele, ki med seboj veliko komunicirajo - naprimer FPU in registre. Intel je to storil z eksperimentalno različico P4 procesorja. Rezultat? 25% krajši pipeline, kar je samo po sebi prineslo 15% izboljšanje zmogljivosti. Poraba je upadla za 15%, skupaj pa to pomeni kar 35% izboljšanje razmerja poraba/zmogljivost. Nekaj več podrobnosti o tem preizkusu je na voljo na Arstechnici, za tiste bolj zahtevne bralce pa priporočam članek z Real World Technologies.

3D pristop pri načrtovanju računalniških sistemov ni sicer nič novega. Cray je tak pristop, poimenovan 3D Torus (glej sliko) uvedel leta 1993 v T3D superračunalniku. Razlog - prevelika razdalja med posameznimi procesorskimi enotami pri uporabi klasičnih, 2D povezav.