Intel-Prozessoren mit bis zu 80 Kernen

Einige Unternehmen und Forschungslabore, wie Clearspeed Technology, Azul Systems und Riken, haben bereits solche massiven Multicore-Prozessoren mit bis zu 96 Kernen entwickelt.

“Die neuen Multicore-Prozessoren werden wahrscheinlich sowohl die heutzutage mehrheitlich verwendeten Prozessoren mit x86-Architektur als auch andere Kerntypen enthalten. So würde zum Beispiel ein Chip mit 64 Kernen aus 42 x 86-Kernen, 18 Beschleunigerkernen und vier eingebetteten Grafikkernen bestehen”, erklärt Jerry Bautista, Forschungsleiter bei Intel.

Letztes Jahr präsentierte Intel bereits einen Prototyp mit 80 Kernen. Zwar wurde in der Halbleiterwelt diese Leistung anerkannt, doch kamen unweigerlich Fragen nach der Praktikabilität auf: “Wird Intel einen solchen Multicore-Prozessor auch mit x86-Kernen anbieten? Werden diese Chips mit existenter Soft- und Hardware interoperabel sein? Wie werden Probleme wie Datenverkehr und Hitzeentwicklung gelöst?” Laut Intel wird an den genannten Herausforderungen gearbeitet und schon bald eine Lösung gefunden werden. In einem jetzt veröffentlichten Konzept heißt es, dass alle Kerne in einer Art Außenhülle verpackt werden. Damit würden diese wie eine Serie konventioneller x86-Kerne aussehen oder wie ein großer Kern erscheinen.

Eine andere Idee beschäftigt sich mit der Verwendung eines Hardware-Scheduler, um die zu erledigenden Tasks auf die Kerne des Prozessors optimal aufzuteilen. “Mit dem Scheduler können gewisse Tasks in weniger Zeit erledigt werden. Zudem wird durch diese Aufgabenverteilung eine übermäßige Hitzebildung eines einzelnen Kerns verhindert”, so Bautista.

Intel experimentiert auch damit, den Multicore-Prozessoren die Fähigkeit zu verleihen, den Cache zu teilen. Dieses Cache-Sharing würde Arbeitsvorgänge priorisieren und die Prozessorleistung potenziell um zehn bis 20 Prozent erhöhen. All diese Operationen würden vom Prozessor selbstständig und nach außen hin nicht erkennbar durchgeführt werden.

Hitzebildung ist ein weiterer wichtiger Aspekt. Zurzeit benötigen die I/O-Systeme zirka zehn Watt Energie, um ein Terabit an Daten pro Sekunde zu verarbeiten. Ein Intel-Forschungslabor hat jedoch bereits Low-Energy-Systeme entwickelt, die nur 14 Prozent der aktuellen Energie verbrauchen.

Diese Art von Low-Energy-I/O wird sowohl für die Kommunikation zwischen den Kernen als auch zwischen den Prozessoren benötigt. “Ohne einen verbesserten Energieverbrauch wird es keine massiven Multicore-Prozessoren geben”, sagt Randy Mooney, Leiter der I/O-Forschungsabteilung bei Intel voraus.

Intel-Manager erwarten, dass diese Multicore-Prozessoren in ungefähr fünf Jahren auf den Markt kommen werden. “Es gibt bis dahin noch sehr viel zu tun”, dämpft eine Intel-Sprecherin die Erwartungen.