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Un CPU à 36 cores qui fonctionne comme Internet

Image 1 : Un CPU à 36 cores qui fonctionne comme InternetL’architecture de MITDes chercheurs de MIT ont montré leur «network-on-chip», un processeur contenant 36 cores communiquant à l’aide d’un réseau inspiré d’Internet. Chaque core est seulement connecté aux cores qui sont directement autour de lui, un «routeur» s’occupe de distribuer des paquets de données de tailles fixes qui passent de core en core jusqu’à ce que les données soient traitées.

Le but de ce système est de dépasser les limitations des interconnexions classiques utilisées aujourd’hui qui réduisent le nombre de cores que l’on peut utiliser dans un processeur. Dans une architecture classique, chaque core est relié aux autres à l’aide d’un fil que l’on nomme bus. Le problème est que cela crée vite des goulots d’étranglement.

Résoudre les problèmes de cohérence des caches

Un network-on-chip est donc une solution élégante et prometteuse. Il est possible de communiquer avec son core voisin nettement plus rapidement et une destination peut avoir plusieurs chemins. Néanmoins, l’un des grands défis est la cohérence des caches utilisés par chaque core. En effet, certains cores peuvent avoir besoin de données présentes dans un cache qui n’est pas le leur et il faut trouver un moyen d’y accéder et de les mettre à jour pour que tous les caches aient la bonne donnée.

Pour résoudre ce problème, les chercheurs ont créé un second réseau identique au premier, mais sa seule fonction est de déclarer qu’un core a fait une requête pour une donnée précise. Ce réseau étant très simple, il est rapide et permet de partager l’information nécessaire avec le routeur sans perte notable de performance, selon MIT.

Les cores ont aussi une hiérarchie. Si deux cores demandent la même donnée, le routeur attendra que le core avec le plus important ait terminé avant de la passer au second.

Du laboratoire aux industriels

Les chercheurs ont maintenant admis qu’il fallait convaincre les industriels d’utiliser leur architecture, ce qui sera difficile. MIT n’a pas publié de benchmarks, mais il a annoncé concevoir une version de Linux compatible avec sa puce qui semble pour l’instant être principalement destinée à des clouds et autres serveurs de données. Le code source de l’architecture du processeur sera aussi ouvert en espérant que ce network-on-chip séduise les fabricants.