Wetenschappers van de Schotse Universiteit van Glasgow hebben een processor met 1.000 cores geproduceerd. Die cpu zou zo’n twintig keer sneller zijn dan de snelste processors die momenteel te koop zijn. Bovendien is de processor van de wetenschappers veel energiezuiniger.

Circuits in de cpu programmeren

Om die snelheid te bereiken maken de wetenschappers voor deze processor gebruik van een Field-programmable Gate Array (FPGA). Gebruikers kunnen daarmee zelf verschillende circuits in de cpu programmeren. Dat is anders dan bij gangbare cpu’s, die in de fabriek worden geconfigureerd.

De wetenschappers deelden de transistors op de cpu met behulp van die FPGA op in zo’n 1.000 groepen. Zo is het mogelijk om iedere groep apart van elkaar rekenwerk uit te laten voeren. Hierdoor ontstaat effectief een processor van 1.000 cores. De wetenschappers wisten hiermee een doorvoersnelheid van 40 Gbps per kern te halen.

Iedere core voorzien van eigen geheugen

Een onderzoeker van Intel vertelde in november nog dat het in de toekomst wellicht mogelijk was om een processor met 1.000 cores te maken. Het grootste aantal cores dat Intel nu op een experimentele processor gebruikt is 48.

Volgens de onderzoeker is het netwerk dat de verschillende cores op de processor met elkaar en het geheugen verbindt een heikel punt bij zoveel cores. Dat netwerk kan te complex worden. Die grens zou bij zo’n 1.000 cores bereikt zijn.

De Schotten wisten dit te voorkomen door iedere core op hun processor te voorzien van een eigen stukje geheugen. De cores hoeven daardoor niet meer met elkaar te communiceren over het gedeelde geheugen.

'Niet op korte termijn in consumentencomputers'

Ondanks de voordelen van FPGA verwacht Wim Vanderbauwhede, hoofdonderzoeker van het project, niet dat dit op korte termijn in consumentencomputers komt. “FPGA’s worden nog niet gebruikt in standaardcomputers omdat ze redelijk moeilijk te programmeren zijn”, zegt hij.

Hij hoopt dat dit door zijn onderzoek in een stroomversnelling raakt. “Dit is een erg vroege proof-of-concept waarmee we handige manieren om een FPGA te programmeren proberen”, legt de Belg uit. “FPGA’s kunnen daardoor in de toekomst in veel grotere schaal in consumentencomputers en –elektronica gebruikt worden”.

Hybride systemen

De techniek wordt overigens al wel in consumentenelektronica als routers en LCD-televisies gebruikt. Chipmakers Intel en ARM zeggen bovendien al bezig te zijn met hybride systemen die een FPGA met een standaardprocessor combineren.

Vanderbauwhede zegt te verwachten dat dit laatste principe in de toekomst meer ingeburgerd zal raken. Daardoor zullen computers volgens de onderzoeker nog sneller worden. De Belg verwacht zijn eigen vinding in maart volgend jaar op het International Symposium on Applied Reconfigurable Computing te presenteren.