Chip 48 lõi hay 'máy tính đám mây đơn chip'

Đây cũng là số lượng nhân lớn nhất trên một chip silicon từ trước đến nay, có khả năng sử dụng điện năng cực kỳ hiệu quả ở mức 25 watt khi dùng ít tài nguyên, và ở mức 125 watt khi đạt hiệu suất hoạt động tối đa.

Intel gọi chip thử nghiệm này là “máy tính đám mây đơn chip” do sự tương đồng của nó với cấu trúc tổ chức của những trung tâm dữ liệu được sử dụng để tạo ra các “đám mây” tài nguyên điện toán trên Internet, một khái niệm đưa các dịch vụ như ngân hàng trực tuyến, mạng xã hội và các cửa hàng trực tuyến tới hàng triệu người sử dụng.

Ảnh: Intel.

Các trung tâm dữ liệu đám mây bao gồm từ hàng chục đến hàng nghìn máy tính được nối mạng bằng một hệ thống cáp vật lý, phân phối đồng thời một khối lượng khổng lồ các tác vụ và dữ liệu. Chip thử nghiệm nói trên của Intel cũng sử dụng một hướng tiếp cận tương tự như vậy, nhưng tất cả các máy tính và mạng được tích hợp duy nhất trên một miếng silicon cổng kim loại high-k 45nm của Intel có kích thước bằng một con tem, giúp giảm đáng kể số lượng máy tính vật lý cần thiết để tạo ra một trung tâm dữ liệu đám mây.

"Với một chip như thế này, bạn có thể tưởng tượng một trung tâm dữ liệu đám mây trong tương lai sẽ sử dụng điện năng hiệu quả hơn rất nhiều so với những trung tâm hiện nay, tiết kiệm mạnh mẽ không gian hệ thống và các chi phí điện năng", Justin Rattner, người đứng đầu phòng thí nghiệm Intel Labs kiêm Tổng Giám đốc công nghệ của Intel, nói. "Theo thời gian, tôi hy vọng những khái niệm tiên tiến này sẽ được đưa vào các thiết bị phổ thông, cũng giống như các công nghệ xe hơi tiên tiến như điều khiển động cơ điện, túi khí hay chống bó cứng phanh đã được sử dụng trong tất cả các xe ôtô hiện nay."

Chip thử nghiệm 48 lõi được trang bị mạng kết nối tốc độ cao giữa các nhân xử lý để chia sẻ thông tin và dữ liệu một cách hiệu quả. Kỹ thuật này giúp cải thiện đáng kể hiệu suất liên lạc và tiết kiệm điện năng so với mô hình trung tâm dữ liệu hiện nay, bởi các gói dữ liệu chỉ cần phải di chuyển vài milimet trên chip thay vì hàng chục mét để tới một hệ thống máy tính khác.

Phần mềm ứng dụng có thể sử dụng mạng này để nhanh chóng chuyển thông tin trực tiếp giữa các nhân xử lý cùng hoạt động chỉ trong vài phần triệu giây, giảm bớt nhu cầu cần truy cập dữ liệu trong những bộ nhớ hệ thống ngoài chip chậm hơn. Các ứng dụng cũng có thể quản lý chính xác nhân nào sẽ được sử dụng để xử lý một tác vụ cụ thể tại một thời điểm nhất định, phù hợp với hiệu suất và nhu cầu điện năng cần thiết cho các yêu cầu xử lý của mỗi nhân.

Các tác vụ liên quan có thể được thực hiện trên các nhân bên cạnh, thậm chí có thể chuyển kết quả trực tiếp từ nhân này đến nhân kế tiếp như trong một dây chuyền lắp ráp để tối đa hóa hiệu suất hoạt động tổng thể. Ngoài ra, phần mềm kiểm soát còn được mở rộng với khả năng quản lý điện áp và xung nhịp xử lý. Các nhân có thể được bật và tắt hoặc thay đổi cấp độ hiệu suất hoạt động của chúng, thích ứng một cách liên tục với lượng điện năng tối thiểu cần thiết tại một thời điểm nhất định.

Intel đang có kế hoạch nghiên cứu sâu hơn phương thức hoạt động và điều phối của rất nhiều nhân trong chip thử nghiệm này để chuẩn bị cho dòng vi xử lý phổ thông của tương lai. Ví dụ, những chiếc máy tính xách tay tương lai với khả năng xử lý tuyệt vời này có thể có “nhãn quang” tương tự như cách con người nhìn thấy các vật thể hay chuyển động diễn ra với độ chính xác cao. Ví dụ, một ngày nào đó, bạn có thể sử dụng camera 3D và màn hình của máy tính xách tay tương lai để “soi gương” chính bạn đang mặc bộ quần áo ưa thích. Bạn có thể xoay tròn theo từng góc độ để ngắm kỹ các nếp xếp của vải cũng như màu sắc có phù hợp với làn da của bạn hay không.

Kiểu tương tác này có thể loại bỏ bớt việc sử dụng bàn phím, điều khiển từ xa hay tay cầm điều khiển khi chơi game. Một số nhà nghiên cứu còn tin rằng các máy tính thậm chí có thể đọc được sóng điện não, vì vậy, những suy nghĩ đơn giản về một lệnh nào đó, như một số từ cụ thể, sẽ được thực hiện mà không cần người sử dụng nói ra.