Berta Sándor
Egyelőre csak hátrányt jelentenek a többmagos processzorok
Hiába fejlődnek folyamatosan a hardverek, sajnos csak kevés szoftver tudja kihasználni az ebben rejlő előnyöket. Jó példát jelent erre a többmagos CPU-k piaca.
Napjainkban egyértelműen a többmagos processzorok a meghatározóak. Gyakran hallani azonban olyan híreket, hogy kevés olyan alkalmazás van, amely képes profitálni a második, harmadik vagy negyedik mag meglétéből. Thomas Fahringer professzor, az Innsbrucki Egyetem Informatikai Intézetének vezetője pedig egyenesen azt állítja: a többmagos processzorok hátrányt jelentenek bizonyos folyamatokban. "A szoftverfejlesztés egyre inkább problémás területté válik. Ennek oka, hogy bár ma már szinte mindegyik CPU többmagos, a szoftverek jelentős része még mindig nem képes kihasználni ezt" - szögezte le a szakember.
A többmagos koncepció lényege az, hogy a chipre integrált magok megosztják egymás között a feladatok és a számítási műveletek végrehajtását, párhuzamosan dolgozva fel azokat. A gond csak az, hogy a legtöbb alkalmazás csupán egyetlen processzormag erejét tudja kihasználni. A helyzetet csak súlyosbítja, hogy a többmagos CPU-k általában alacsonyabb órajeleken működnek, mint számos korábbi egymagos társuk, így a teljesítményük sok esetben elmarad azokétól. Így fordulhat elő, hogy egy feladat lefutattása sokkal tovább tarthat egy négy- vagy egy nyolcmagos processzoron, mint a magasabb órajelű egymagos modellen. Az áttörésre, illetve a folyamat megfordulásra már évek óta várnak a fejlesztők és a felhasználók.
Fahringer elmondta, hogy az Innsbrucki Egyetem egyike azoknak az intézményeknek, amelyek megkapták tesztelési célra az Intel 48 magos Single Chip Cloud Computer (SCC) processzorának egyik prototípusát. A szakemberek szeretnének új ismeretekre szert tenni a többmagos architektúrákra és a párhuzamos, több szálas adatfeldolgozásra vonatkozóan. Az SCC esetében azonban fontos kiemelni, hogy az egyes processzormagok elméleti órajele legfeljebb 1,88 GHz. Az innsbruckiak szerint ez a gyakorlatban ugyanakkor maximum 800 MHz, vagyis ebben a tekintetben jócskán elmarad napjaink néhány CPU-jától. A helyzetet bonyolítja, hogy a kutatók egy tesztprogramnak köszönhetően megállapították, hogy az energiatakarékos üzemmód használatakor az SCC órajele csupán 320 MHz (!). Vagyis hiába van az SCC-nek 48 magja, ezek nem képesek kompenzálni a rendkívül alacsony órajelet.
Az SCC prototípusait világszerte 100 kiválasztott intézmény teszteli ősz óta. Timothy Mattson, az Intel egyik munkatársa a múlt héten pont azt emelte ki, hogy ugyan az SCC architektúra lehetővé teszi akár 1000 processzormag integrálását egyetlen chipbe, azonban egy ilyen csúcsprocesszor teljesítménye - a szinkronizációs lehetőségek felső határának elérése miatt - egyre jobban csökkenne.
Napjainkban egyértelműen a többmagos processzorok a meghatározóak. Gyakran hallani azonban olyan híreket, hogy kevés olyan alkalmazás van, amely képes profitálni a második, harmadik vagy negyedik mag meglétéből. Thomas Fahringer professzor, az Innsbrucki Egyetem Informatikai Intézetének vezetője pedig egyenesen azt állítja: a többmagos processzorok hátrányt jelentenek bizonyos folyamatokban. "A szoftverfejlesztés egyre inkább problémás területté válik. Ennek oka, hogy bár ma már szinte mindegyik CPU többmagos, a szoftverek jelentős része még mindig nem képes kihasználni ezt" - szögezte le a szakember.
A többmagos koncepció lényege az, hogy a chipre integrált magok megosztják egymás között a feladatok és a számítási műveletek végrehajtását, párhuzamosan dolgozva fel azokat. A gond csak az, hogy a legtöbb alkalmazás csupán egyetlen processzormag erejét tudja kihasználni. A helyzetet csak súlyosbítja, hogy a többmagos CPU-k általában alacsonyabb órajeleken működnek, mint számos korábbi egymagos társuk, így a teljesítményük sok esetben elmarad azokétól. Így fordulhat elő, hogy egy feladat lefutattása sokkal tovább tarthat egy négy- vagy egy nyolcmagos processzoron, mint a magasabb órajelű egymagos modellen. Az áttörésre, illetve a folyamat megfordulásra már évek óta várnak a fejlesztők és a felhasználók.
Fahringer elmondta, hogy az Innsbrucki Egyetem egyike azoknak az intézményeknek, amelyek megkapták tesztelési célra az Intel 48 magos Single Chip Cloud Computer (SCC) processzorának egyik prototípusát. A szakemberek szeretnének új ismeretekre szert tenni a többmagos architektúrákra és a párhuzamos, több szálas adatfeldolgozásra vonatkozóan. Az SCC esetében azonban fontos kiemelni, hogy az egyes processzormagok elméleti órajele legfeljebb 1,88 GHz. Az innsbruckiak szerint ez a gyakorlatban ugyanakkor maximum 800 MHz, vagyis ebben a tekintetben jócskán elmarad napjaink néhány CPU-jától. A helyzetet bonyolítja, hogy a kutatók egy tesztprogramnak köszönhetően megállapították, hogy az energiatakarékos üzemmód használatakor az SCC órajele csupán 320 MHz (!). Vagyis hiába van az SCC-nek 48 magja, ezek nem képesek kompenzálni a rendkívül alacsony órajelet.
Az SCC prototípusait világszerte 100 kiválasztott intézmény teszteli ősz óta. Timothy Mattson, az Intel egyik munkatársa a múlt héten pont azt emelte ki, hogy ugyan az SCC architektúra lehetővé teszi akár 1000 processzormag integrálását egyetlen chipbe, azonban egy ilyen csúcsprocesszor teljesítménye - a szinkronizációs lehetőségek felső határának elérése miatt - egyre jobban csökkenne.