AMD sugalvojo, kaip sujungti būsimus grafikos ir įprastus procesorius

Visi kalba, kad ateitis yra daugialustės sistemos. Tą mums jau įrodinėja ir AMD su savo „Threadripper“ ir EPYC procesoriais, kuriuose sujungta iki 4 procesorių šerdžių. Jau dabar yra galimybė sujungti grafikos procesorių su įprastu procesoriumi, bet iki šiol nepagalvojome, kad gamintojai ant vieno silicio pagrindo norės sujungti po kelis procesorius kartu su keliais grafikos procesoriais. Tam jau irgi duotas startas, nes „Intel“ kartu su AMD sugebėjo sujungti atskirus procesoriaus ir grafikos procesoriaus lustus, bet tik po vieną iš jų.

Sujungti kelis mažesnius lustus ir paversti tai viena didele skaičiavimo mašina verčia finansiniai išskaičiavimai. Gaminant didelį vieną lustą labai sunku daug jų pagaminti visiškai sveikų. Kai lustai yra mažesni, jų gamyba yra daug efektyvesnė dėl mažesnio broko.

Tolima kompiuterių ateitis bus tokia, kad ant vieno silicio pagrindo bus po kelis procesoriaus ir grafikos procesoriaus lustus, o taip pat ir atmintis. Šie visi lustai vadinami čipelėmis (angl. chiplet) Viskas bus sujungta dėka aktyvaus silicio pagrindo, kuris turės reikiamus duomenų kanalus. Tokių čipelių sistema leistų duomenims keliauti greičiau, visa sistema būtų mažesnė, o tuo pačiu ir pigesnė.

Suprantama, viskas negali būti vien tik gražu ir yra bent viena didelė bėda. Nors kiekvienos čipelės duomenų kanalas atskirai gali veikti puikiai, bet sujungus viską į krūvą pasireiškia problemos. Silicio pagrindo tinklas gali lengvai užsikišti, taip pakabinant visą sistemą. Ši būsena vadinama mirtinu užraktu (angl. deadlock). Taip įvyksta todėl, kad duomenys keliauja ratu rate. Vienu metu keliaujantys įvairūs duomenys konkuruoja dėl tų pačių resursų, todėl visi duomenys turi laukti kitų duomenų.

Šiai problemai yra sprendimas, bet jis labai brangus. Visos čipelės dedamos ant silicio pagrindo turėtų būti specialiai sukurtos, kad būtų išvengta mirtino užrakto, bet tada ši čipelių sistema netenka prasmės. Čipelės negalėtų būti lengvai sukuriamos, o taip pat turėtų būti projektuojamos tos pačios komandos, bet AMD šiai problemai spręsti rado elegantiškesnį būdą.

AMD inžinieriai surado, kad mirtino užrakto problema dingsta, jei laikomasi kelių paprastų taisyklių kai kuriamas lustų tinklas. Taisyklės nustato, kur duomenys gali įeiti ir išeiti, tuo pačiu apribojamos kryptis, kuriomis duomenys gali keliauti patekę į lustą. Laikantis šių taisyklių visos čipelės, esančios ant silicio pagrindo, gali gauti ir siųsti duomenis netrukdydamos kitiems komponentams. Šioms čipelėms kurti gali būti pasitelkiamos skirtingos komandos, nes nereikia suderinti savo duomenų tinklo su kitomis čipelėmis ar pačiu aktyviu silicio pagrindu.

Iki tokio daugialusčio produkto, turinčio čipeles, dar daug laiko, bet malonu, kad inžinieriai galvoja apie ateitį.