פיתוח: 64 ליבות על מעבד אחד

הרעיון של מספר ליבות גדול על גבי שבב בודד אינו חדש, אך פריצת הדרך שעשתה Tilera הינה ייחודית בהחלט, כאשר כל ליבה במעבד מתפקדת כיחידה עצמאית לכל דבר, הן מבחינת המשאבים והן מבחינת הוצאה לפועל וחישוב של התוכניות השונות.

לדברי החברה, מעבד Tile64, בעל אותו מספר ליבות כמו כפולי הליבה של אינטל מסדרת Xeon, מהיר פי עשרה ויעיל פי 30 כאשר מגיעים לצריכת החשמל.

כאשר משווים את ביצועי מעבד ה-Tile64 למעבדי ה-DSP המיועדים בעיקר לעיבוד אותות ספרתי, ומיוצרים על ידי חברת טקסס אינסטרומנטס (Texas Instruments) - הפרש הביצועים גדל באופן ניכר.

עוד ב-HWzone: הליבה החדשה של AMD-ATI

Tilera טוענים כי המעבד החדש מהיר פי 40, מה שאומר שבאותה אפליקציה מסוימת, מעבד ה-Tile64 מכפיל את ביצועיו על פני המתחרה. למשל, מסוגל המעבד מבית Tilera לטפל בשני זרמי נתונים של וידאו באיכות גבוהה (HD) - במקביל.

קצר בתקשורת 

אך לא הכל ורוד, כדי ליצור מעבד עם מספר ליבות גבוה שכזה נאלצו המהנדסים למצוא פיתרון יצרתי לבעיית התקשורת בין הליבות השונות. אפיק התקשורת, המכונה בעגה המקצועית Bus, הינו נתיב התקשורת המרכזי אשר אחראי על העברת הנתונים בין הליבות ומחוצה להן. ככל שהמפתחים ומהנדסי החברה הוסיפו יותר ויותר ליבות על גבי אותו השבב, נוצר "פקק" בתקשורת הנתונים בין הליבות השונות, מה שגרם בסופו של דבר לזרימת מידע איטית וביצועים ירודים.

בעזרת טכנולוגיית ה-iMesh (ראשי תיבות של Intelligent Mesh) פתרו המהנדסים את הבעיה. טכנולוגיית ה-iMesh היא כינוי לנקודות ניתוב מרכזיות (צמתים) המקשרות בין מספר מעבדים סמוכים זה לזה, ובמקרה של ה-Tile64, ארבעה מעבדים סמוכים. רוחב הפס בין ארבעה מעבדים סמוכים מגיע לכ-500 גיגה-ביט לשניה (Gbps), נתון המאפשר זרימה חלקה ומהירה של מידע בין הליבות השונות, וזמני גישה נמוכים במיוחד.

כך בנוי המעבד

על מנת לחסוך בעלויות, המעבד מכיל ארבעה בקרי זיכרון המשולבים בתוך המעבד, התומכים בזיכרונות מסוג DDR2. כמו כן, המעבד מכיל על גבי השבב עצמו גם מגוון התקנים קלט-פלט (I/O) משניים, כגון: שני כרטיסי רשת, שני נתיבי PCI Express בעלי רוחב פס גבוה של 10 ג'יגה-ביט לשניה ועוד. מכיוון שכל ליבה מתפקדת כיחידה עצמאית, היא מכילה זיכרון מטמון ברמות השונות - 8 קילו-בייט לרמה הראשונה, 64 קילו-בייט של זיכרון לרמה השניה (L2) ושילוב חדש של זיכרון מרמה שלישית (L3) המשותף לכל הליבות ומתקשר דרך נתיבי ה-iMesh.

כמו כן, תדר הליבות במעבד נע בין 600 מגה-הרץ, 750 מגה-הרץ ומגיע עד ל-900 מגה-הרץ. נתון זה אולי יעלה ספקות אצל חלק מהקוראים, אך כבר הוכח בעבר שהתדר הוא אינו הגורם המרכזי לביצועים, במיוחד לא כשיש במעבד 64 ליבות.

עצם העובדה שהשבב מכיל 64 ליבות, אין הדבר מעיד על חוזק הליבות או צריכת חשמל גבוה במיוחד, ההיפך הוא הנכון. כל ליבה מסוגל להריץ הפצה של לינוקס, לדוגמא, באופן עצמאי לחלוטין, כאשר ליבות שלא נעשה בהן שימוש עוברות למצב

שינה המכבה את הליבה כשאין צורך בעוד כוח עיבוד.

למתכנתים בלבד 

השבבים המופצים כיום על ידי Tilera אינם מיועדים לשוק הביתי. הם מיועדים לחברות תוכנה, מתכנתים ובודקי איכות (QA), הדורשים עוצמת עיבוד יוצאת דופן בפיתוח יישומי מולטימדיה כבדים ותקשורת נתונים. המעבדים נתמכים על ידי לינוקס (עם kernel מגירסה 2.6 ומעלה) ובאמצעות כרטיסי PCI Express. סביבת הפיתוח תומכת בשפת C.

מעבד ה-Tile64 זמין כבר בשוק, כאשר הוא מגיע בשלושה דגמים, המשתנים בהתאם לתדר ולהתקנים השונים. המחיר לדגם הבסיסי של המעבד יתחיל מ-435 ליחידה בכמויות של עשרת אלפים יחידות, ומפת הדרכים שפרסמה החברה חושפת כי בעתיד הרחוק החברה מתכוונת לפתח ולייצר בסופו של דבר מעבד בעל 36 ליבות ומעבד בעל לא פחות מ-120 ליבות, וכל זאת על גבי שבב בודד.

כתבי HWzone: עידן זוהר, בן פיינשטיין. כתב ynet: ניב ליליאן