Notícias em destaque

· Chip conceitual da Intel Labs é voltado para desempenho, comunicação e consumo de energia on-chip para décadas por vir.

· Contém a maior quantidade de mecanismos computacionais com a Arquitetura Intel (IA, na sigla em inglês) em um chip CPU de silício - 48 núcleos - enquanto consome apenas a mesma quantidade de eletricidade de duas lâmpadas domésticas padrão.

· Os processadores poderiam tornar-se inteligentes o bastante para permitir que os PCs usem a "visão" para interagir com as pessoas.

Os pesquisadores da Intel Labs demonstraram um processador experimental da Intel de 48 núcleos, ou "computação nas nuvens em um único chip", que repensa muitas das estratégias usadas nos atuais designs para notebooks, PCs e servidores. Esse chip futurístico oferece cerca de 10 a 20 vezes o número de mecanismos de processamento instalados dentro dos mais populares processadores Intel® CoreT.

O objetivo a longo prazo da pesquisa é adicionar incríveis características de escalabilidade em futuros computadores, para estimular aplicativos inteiramente novos e interfaces humano-máquinas. A empresa planeja engajar a indústria e a academia no próximo ano ao compartilhar 100 ou mais desses chips experimentais para pesquisas práticas sobre o desenvolvimento de novos aplicativos e modelos de programação.

Ao mesmo tempo em que a Intel integrará características-chave em uma nova linha de chips da marca Core no começo do próximo ano e lançará processadores com seis e oito núcleos no final de 2010, esse protótipo contém 48 núcleos de processamento da Intel totalmente programáveis, o maior número já utilizado em um único chip de silício. Ele também conta com uma rede de alta velocidade on-chip para o compartilhamento de informações, juntamente com técnicas de gestão de consumo recém inventadas que permitem que todos os 48 núcleos operem de maneira extremamente eficiente no consumo de energia com apenas 25 watts, ou com 125 watts quando rodam no desempenho máximo (valor similar ao dos atuais processadores da Intel ou o equivalente ao consumo de apenas duas lâmpadas domésticas).

A Intel planeja compreender melhor como agendar e coordenar todos os núcleos desse chip experimental para os seus futuros chips comerciais. Por exemplo, futuros notebooks com capacidade de processamento dessa magnitude poderiam ter "visão", da mesma forma que os humanos podem ver objetos e movimentos com grande precisão.

Imagine, por exemplo, algum dia interagir com um computador para uma lição de dança virtual ou para compras online em lojas que utilizem futuros notebooks com câmeras e telas 3-D para mostrar a você, um "espelho" de você mesmo vestindo as roupas que você tem interesse em comprar. Incline e vire, e assista como o tecido fica em você e como as cores complementam o tom da sua pele.

Esse tipo de interação poderia eliminar a necessidade de teclados, controles remotos ou joysticks para jogos. Alguns pesquisadores acreditam que os computadores poderiam até ser capazes de ler ondas cerebrais, para que você apenas pense em um comando, como digitar palavras, e a ação seja realizada sem a necessidade da fala.

A Intel Labs apelidou esse chip experimental de "computação nas nuvens em um único chip" já que ele lembra a organização dos datacenters usados para criar a "nuvem" de recursos computacionais via Internet, um conceito para o fornecimento online de serviços como bancos, redes sociais e lojas virtuais para milhões de usuários.

Os data centers em nuvem são compostos por dezenas de milhares de computadores conectados por uma rede fisicamente interligada, distribuindo tarefas e grandes conjuntos de dados em paralelo. O novo chip experimental de pesquisa da Intel usa uma estratégia similar, ainda que todos os computadores e redes estejam integrados em uma única peça de silício da Intel de 45nm, high-k metal-gate, com o tamanho similar ao de um selo postal, reduzindo dramaticamente a quantidade de computadores físicos necessários para a criação de um data center em nuvem.

"Com um chip como esse, você poderia imaginar um data center em nuvem do futuro muito mais eficiente no consumo de energia do que os atuais, economizando recursos significativos nos custos de espaço e consumo de energia", declarou Justin Rattner, chefe da Intel Labs e do Departamento de Tecnologia da Intel. "Com o passar do tempo, espero que esses conceitos avançados encontrem seu caminho nos dispositivos comerciais, da mesma maneira que a tecnologia automotiva avançada, como mecanismos de controle eletrônico, air bags e freios ABS, encontraram o caminho para equiparem todos os carros".

Núcleos permitem que o software direcione inteligentemente os dados para maior eficiência

O chip conceito é equipado com uma rede de alta velocidade entre os núcleos para compartilhar eficientemente informações e dados. Essa técnica fornece melhorias significativas no desempenho da comunicação e na eficiência no consumo de energia em relação ao atual modelo de data centers, já que os pacotes de dados precisam se movimentar poucos milímetros dentro de um único chip ao invés das dezenas de metros para outro sistema computacional.

Os aplicativos de software podem usar essa rede para transmitir rapidamente a informação diretamente entre os núcleos em questão de microsegundos, reduzindo a necessidade de acessar dados em um sistema de memória mais devagar fora do chip. Os aplicativos também podem gerenciar dinamicamente e com exatidão quais núcleos deverão ser usados para determinada tarefa, fornecendo o desempenho e a energia necessária para a demanda especifica de cada tarefa.

Tarefas relacionadas podem ser executadas em núcleos próximos, até mesmo passando os resultados diretamente de um para o próximo, como em uma linha de montagem, para maximizar o desempenho geral. Além disso, esse software de controle é ampliado com a habilidade de gerenciar a voltagem e a velocidade do clock. Os núcleos podem ser ligados e desligados ou até alterar seus níveis de desempenho, continuamente adaptando o uso de energia ao mínimo necessário para cada tarefa.

Superando desafios de software

A programação de processadores com múltiplos núcleos é um desafio bem conhecido pela indústria, à medida que os fabricantes de computadores e software rumam para múltiplos núcleos em um único chip. O protótipo permite que estratégias populares e eficientes de programação paralela, usadas nos softwares para computação nas nuvens, sejam aplicadas no chip. Os pesquisadores de Intel, HP e do Open Cirrus da Yahoo já começaram a migrar os aplicativos para nuvens para esse chip IA com 48 núcleos usando o Hadoop, uma estrutura de trabalho de software Java que suporta aplicativos pesados, como demonstrado hoje por Rattner.

A Intel planeja fabricar 100 ou mais desses chips experimentais para serem usados pelas dezenas de colaboradores de pesquisas industriais e acadêmicas de todo o mundo, com o objetivo de desenvolver novos aplicativos e modelos de programação de software para futuros processadores multi-core.