Zrychlená budoucnost: výpočetní technika boří další hranice

Před pěti lety představil Intel na IDF svůj první dvoujádrový procesor. Postup, kdy je jeden čip osazen větším počtem zpracovávajících jednotek, se stalo všeobecně přijímanou metodou pro zvyšování výkonu při současném snižování spotřeby energie a dnes už jsou vícejádrové a mnohojádrové procesory standardní výbavou běžných počítačů a zajišťují provoz nesčetně aplikací napříč různými sektory. Mnohdy zajímavého využití se jim dostává ve zcela nové oblasti „high-core-count“ computingu.

Extrémní výpočetní výkon, nižší spotřeba
Intel i nadále pracuje na posouvání hranic technologií a hledá příležitosti, které by počítače posunuly na novou úroveň z hlediska výkonu při podstatně nižší spotřebě energie, než je možné dnes. Jako příklad uvedl Justin Rattner nový procesor typu Near-Threshold Voltage, který využívá zcela nových, ultranízkonapěťových okruhů, jež umožňují snížit spotřebu energie doslova na minimum. Tento koncept procesoru je schopen vysokého výkonu, nicméně při nízké pracovní zátěži jeho spotřeba klesá až pod 10 miliwattů - to je tak nízká spotřeba, že počítače je díky tomu možné napájet miniaturní solární buňkou – což Intel také experimentálně předvedl na experimentální architektuře třídy Pentium, kdy dosáhl 5násobné energetické účinnosti vůči současným systémům. Nepočítá se sice s tím, že by tento výzkumný čip byl uveden do masové výroby, nicméně výsledky tohoto výzkumu mohou vést k integraci škálovatelných nízkonapěťových okruhů do širokého spektra výpočetních zařízení a přispět až k 5násobnému snížení spotřeby elektrické energie. Technologie tohoto typu pomohou snížit spotřebu elektrické energie na výpočetní úkoly 100 až 1000krát, a to u široké škály aplikací od zpracování velkých datových objemů na jednom konci spektra po kapesní aplikace na straně druhé.
Intel Labs představila Hybrid Memory Cube. Jde o koncept DRAM, který Intel vyvinul ve spolupráci s firmou Micron a demonstruje nový přístup k navrhování pamětí. Nabízí 7krát vyšší energetickou účinnost než dnešní paměti typu DDR3 a nejvyšší rychlosti datového přenosu, jakých kdy bylo na jednom zařízení typu DRAM dosaženo. Hybrid Memory Cube využívá konfigurace štosovaného paměťového čipu, tvoří tak kompaktní „kostku“ a využívá zcela nového, vysoce účinného paměťového rozhraní. To vytyčuje zcela nový standard energie spotřebované na jeden bit a zároveň podporuje datové přenosy až trilion bitů za sekundu. Tento výzkum by mohl vést k dramatickému zlepšení serverů optimalizovaných pro provoz v režimu cloud; zároveň bude možné získané poznatky využít v nových počítačích formátu ultrabook, televizorech, tabletech a chytrých telefonech.
 
Z hi-tech výzkumu do běžného života
Intel a vývojářská komunita IA spolupracují od roku 2006 na realizaci vícejádrových počítačů, přičemž dopady této spolupráce překračují oblast superrychlých počítačů a projevují se v tom, jak jsou řešeny běžné problémy počítačového provozu na klientských počítačích a serverech. „To, co jsme představili dnes, je jen škrábnutím po povrchu toho, co bude možné v případě vícejádrových systémů v budoucnu,“ prohlásil Justin Rattner během svého vystoupení na IDF.
Popsal také některá z nedávných využití této technologie, společně se softwarovými nástroji a postupy programování, které umožňují efektivně využít výkonu vícejádrových a mnohojádrových systémů v několika klíčových oblastech, jimiž jsou:
Rychlejší webové aplikace: rozšíření JavaScritu o funkce paralelního datového programování za využití nově představeného experimentálního open-source enginu Parallel JS umožní vytvoření zcela nové třídy aplikací postavených na základě internetového prohlížeče v oblastech, jako jsou editace fotografií a videa, fyzikální simulace nebo 3D hry pro stolní i přenosné počítače, a to včetně nových počítačů typu Ultrabook.
Lepší služby v režimu cloud: Rychlejší odpověď na dotazy pro aplikace v cache díky funkcím vícejádra, jimiž se vyznačuje mikroprocesor Intel Core druhé generace. Díky těmto novinkám mohou největší internetové stránky světa zlepšit svůj provoz a minimalizovat dobu, jakou budou uživatelé muset čekat na klíčová data.
Vyšší bezpečnost PC klientů: Paralelní šifrování a rozpoznání tváře zvýší bezpečnost ultrabooků i tradičních notebooků využitím všech IA a grafických jader mikroprocesorů Intel Core druhé generace netradičním způsobem.
Levnější bezdrátová infrastruktura: Společný výzkum s China Mobile usiluje o nahrazení nákladného hardwaru používaného na stožárech mobilního signálu plně programovatelnou a výrazně levnější PC alternativou.
Urychlení výzkumu: CERN se pokouší rozluštit tajemství vesmíru. K tomu využívá klastrů vícejádrových procesorů Intel. Ty výrazně zlepšují výkon fyzikálních aplikací a výsledný kód pak přenášejí na rodinu produktů architektury MIC (Many Integrated Core).