Zbyt dużo rdzeni spowalnia superkomputery

| Technologia
Sandia National Laboratories

Naukowcy z Sandia National Laboratories udowodnili, że próby podnoszenia wydajności superkomputerów poprzez samo tylko zwiększanie liczby rdzeni w procesorach, w przypadku wielu złożonych aplikacji prowadzą do... spadku mocy obliczeniowej.

Przeprowadzone symulacje wykazały, że jeśli w superkomputerach użyjemy procesorów dwu- zamiast czterordzeniowych, uzyskamy znaczy wzrost wydajności. Dalsze zwiększanie liczby rdzeni i zastosowanie układów ośmiordzeniowych w miejsce czterordzeniowych staje się nieopłacalne. Wzrost mocy jest bowiem bardzo niewielki. Z kolei użycie jeszcze bardziej złożonych procesorów prowadzi do stopniowego spadku wydajności systemu. I tak superkomputer do którego budowy wykorzystano 16-rdzeniowe procesory będzie tak samo wydajny, jak maszyna z identyczną liczbą układów... dwurdzeniowych.


Przyczyną takiego stanu rzeczy są z jednej strony niewystarczająca szerokość interfejsów pamięci, a z drugiej - ciągła rywalizacja rdzeni o dostęp do niej.

Na opublikowanym wykresie wyraźnie widać (niebieska linia) gwałtowny wzrost czasu oczekiwania na dostęp do pamięci w przypadku wykorzystywania standardowych technologii i procesorów 16-rdzeniowych.

Wciąż nierozwiązany pozostaje problem dostępu procesorów do podsystemu pamięci, chociaż, jak wynika z wykresu, teoretycznie można go przezwyciężyć stosując istniejące, przynajmniej na papierze, rozwiązania.

superkomputer procesor rdzeń procesor wielordzeniowy