» »

Procesor, ki s pomnilnikom komunicira optično

Procesor, ki s pomnilnikom komunicira optično

Nature - Podatki se v računalništvu trenutno prenašajo na dva načina. Sorazmerno visoke hitrosti med komponentami dosegamo z bakrenimi povezavami, po katerih potujejo elektroni. To je preizkušen, delujoč in doslej tudi edini možen način, ki pa ni najhitrejši in predvsem ni varčen. Ne porabi namreč malo energije, ki se v končni fazi vedno pretvori v toploto, prav tako pa hitrosti z naraščajočo razdaljo hitro padajo. Na drugi strani imamo optične povezave med kontinenti, po katerih podatki v obliki svetlobe z minimalnimi izgubami s svetlobno hitrostjo potujejo stotine kilometrov. Raziskovalci z MIT-a, Berkeleyja in iz IBM-a so sedaj pokazali, kako lahko pristopa združimo. Z drugimi besedami: izdelali so delujoč čip, ki za komunikacijo uporablja optične povezave, o čemer poročajo v najnovejši številki Nature.

Rešiti so morali problem, zaradi katerega današnji čipi ne morejo delovati na svetlobo. Silicij, iz katerega so čipi narejeni, sicer lahko uporabljamo z delo s svetlobo, a so potrebni postopki popolnoma nezdružljivi s tehnologijo za proizvodnjo tiskanih vezij. Zaradi tega se danes uporabljata dve vrsti čipov: procesorski čip z elektronskimi povezavami z okolici in poseben čip za pretvorbo električnih v optične signale in nazaj. Najnovejši čip pa sam zmore oboje.

Izdelali so dvojedrni procesor na arhitekturi RISC-V, ki ima 70 milijonov tranzistorjev in 850 fotonskih komponent. Procesor in pomnilniški čip imata tri priključke za svetlobni tok - vir iz laserja, ki deluje pri valovni dolžini 1180 nm, za katero je silicij prepusten, priključek za sprejem podatkov in priključek za pošiljanje. Procesor za zdaj deluje s hitrostjo 31 MHz, kar se ne sliši ravno veliko, a s pomnilnikom v celoti komunicira prek optičnih vlaken (in to s hitrostjo 2,5 Gb/s). Uporabili so ga tako za izpis stavka Hello World kakor tudi za izris čajnika! V prihodnosti se nam obetajo še bistveno hitrejši čipi, ki bodo uporabljali svetlobo.

15 komentarjev

mrTwelveTrees ::

Bo preteklo kar nekaj vode še, preden bo to na "navadnih" platah.

antonija ::

Procesor za zdaj deluje s hitrostjo 31 MHz, kar se ne sliši ravno veliko, a s pomnilnikom v celoti komunicira prek optičnih vlaken (in to s hitrostjo 2,5 Gb/s).
S kaksno hitrostjo pa poteka komunikacija mainstream desktop CPUjev?
Statistically 3 out of 4 involved usually enjoy gang-bang experience.

Poldi112 ::

Ene 10-20x hitreje.
Where all think alike, no one thinks very much.
Walter Lippmann, leta 1922, o predpogoju za demokracijo.

antonija ::

Huh... pol prisparas samo pri energiji, vse drugo je drawback?
Statistically 3 out of 4 involved usually enjoy gang-bang experience.

technolog ::

Ah kje, povprečen laptop ima z ramom približno 100 Gb/s pretoka. Torej cirka 40x hitreje.

pegasus ::

Poudarek na Gb ... in cifra je še premajhna, vsaj če gledaš uradne intel specs, kjer navajajo tja do 25GB/s za desktop proce.

Ja, primarna zgodba tu je prihranek pri energiji in omogočanje večje razdalje med cpu in pomnilnikom (ter s tem fizično večje pomnilniške enote).

antonija ::

omogočanje večje razdalje med cpu in pomnilnikom
Lahko poves se v katerem velikostnem razredu se gibljejo trenutne omejitve in do kje se jih glede na znane informacije da povecat z uvedbo opticnih povezav?
Statistically 3 out of 4 involved usually enjoy gang-bang experience.

Isotropic ::

ni vse v cifrah.
ibm power 8 ima zelo ozko vodilo in nekaj bufferja na plati (NB, ne vem pa, če je tam tut MC) in mu čist dobro shaja, ker v praksi ne moreš doseči teh 30gb/s, kot jih ima recimo intel xeon

vostok_1 ::

Vsekakor zanimivo. Got my support.

nUUb ::

Ne stekam poante optike med procesorjem in pomnilnikom, zakaj bi imel te dve komponente locene? Hitrost signala po kablu prav tako potuje s svetlobno hitrostjo.
i7 2600k@4.8GHz - nV 760 - 850 EVO 250GB - 4TB FreeNAS
ASUS 1920x1080@144Hz

737 ::

Niti po bakru, niti po vlaknu signal ne potuje s svetlobno hitrostjo, vedno je počasnejši za določen faktor.

pegasus ::

Ta stric vam bo odgovoril na marsikatero vprašanje:

Glugy ::

Me prav zanima kako se bodo vse te zadnje novosti uveljavljale.
"Slovenski znanstveniki odkrili rešitev za boljši računalniški spomin"
http://svet24.si/clanek/novice/slovenij...

Ikspe ::

*Razvoj hitrosti spomina namreč že nekaj stoletij stagnira, največja ovira pri tem pa je segrevanje. **
stoletij :))

pegasus ::



Vredno ogleda ...

TemaSporočilaOglediZadnje sporočilo
TemaSporočilaOglediZadnje sporočilo
»

Procesor, ki s pomnilnikom komunicira optično

Oddelek: Novice / Znanost in tehnologija
153233 (1547) pegasus
»

IBM izdelal prvi 7-nm čip

Oddelek: Novice / Procesorji
246841 (3446) Qushaak
»

IBM integriral optične in električne elemente na isti silicijev kristal

Oddelek: Novice / Znanost in tehnologija
396333 (4357) antonija
»

Intel predstavil prototip optične povezave s 50 Gbps

Oddelek: Novice / Znanost in tehnologija
52471 (1820) googleg1
»

hitrost zvoka...hitrost svetlobe ?!=? (strani: 1 2 3 )

Oddelek: Loža
10125017 (23066) durrenmatt

Več podobnih tem