0xDEADBEEF

[RSS]
««« »»»

Konec Intelu, konec Moorova zákona, konec světa takového jaký známe

6. 4. 2018

Apple ozná­mil, že plá­nují opus­tit pro­ce­sory Itelu a chtějí přejít k vlast­ním čipům. Zatím se neví, jakou ar­chi­tek­turu zvolí, zda-li to bude ARM nebo nějaká pro­pri­e­tární ISA. Všichni však bla­ho­řečí Apple a vy­zdvi­hují, že jejich mo­bilní pro­ce­sory jsou v jed­no­vlák­no­vém pro­vozu stejně rychlé jako křemík od Intelu.

Když to čtu, skřípu zuby. Sa­mo­zřejmě, že mají stejně vý­konné čipy, bylo by mnohem víc ne­ob­vyklé, kdyby je neměli. To co před­vádí Apple ve svých A11 nebo Intel v Xe­o­nech je velice blízko nej­zaz­šího ma­xi­mum. Za sou­čas­ných pod­mí­nek není možné z jed­noho vlákna vy­tě­žit nic víc.

Pro­ce­sor běžící na 2-3 GHz, který dokáže v ide­ál­ním pří­padě pro­vést 4 in­strukce každý takt (IPC) před­sta­vuje limit. Nic lep­šího kře­mí­kový prů­mysl ne­svede vy­pro­du­ko­vat. Tedy aspoň co se obec­ného kódu týká.

Vyšší takty vedou k ob­rov­sky na­růs­ta­jí­cím ztrátám tepla, proto ty 2-3 GHz, a ne­spe­ci­a­li­zo­vaný kód ne­ob­sa­huje in­strukční pa­ra­le­lis­mus, který by bylo možno vy­tě­žit, proto ~4 IPC.

In­te­lov­ské pro­ce­sory mají prak­tické ma­xi­mální IPC někde mezi 4-5. Power od IBM nebo Sparc od Oraclu jsou širší, plá­no­vané pro od­pra­vení 8 in­strukcí každý takt, ale to je jen kvlůli 8x SMT (tedy to, čemu Intel říká hy­perthrea­ding).

Ně­které z těchto in­strukcí můžou být SIMD, které dokáží o něco na­vý­šit výkon. SIMD ale za­čí­nají pře­sa­ho­vat do sféry spe­ci­a­li­zo­va­ných pro­gramů, které pro­vá­dějí masivní množ­ství vý­po­čtů, ne ty­pický ge­ne­ral pur­pose kód plný pod­mí­nek a vět­vení. Pro tyto spe­ci­ál­ních trapně pa­ra­lelní pří­pady už máme ide­ální ná­stroj: GPU.

Pří­slib ar­chi­tek­tury Mill o tom, že sta­tický velice široký VLIW stroj dokáže vy­do­lo­vat ne­bý­valý in­strukční pa­ra­le­lis­mus (ILP), se se­tkává s opráv­ně­nou skepsí. Když už se jim podaří uspět, bude to spíš v ob­lasti MIPS na watt. Spe­ci­a­li­zace pro danou mikro-ar­chi­tek­turu a jádra bez masivní OOO ma­ši­né­rie (ale zato s ob­rov­ským počtem funkč­ních jed­no­tek), může být ener­ge­ticky efek­tivní.

Je ale stále ve hvězdách jestli se něco ze slibů zcela nové ar­chi­tek­tury sku­tečně vyplní. Jed­no­vlák­nový IPC se moc ne­zlepší a ne­zá­leží kolik plochy čipu tomu vě­nu­jeme, změna bude vždy jen v jed­not­kách pro­cent. Zcela jisté je, že bu­douc­nost bude patřit spe­ci­a­li­zo­va­nému hard­waru. Jinak není možné do­sáh­nout žád­ného ra­zant­ního zvý­šení efek­ti­vity.

Jsme na konci jedné éry. Všichni mají nej­lepší pro­ce­sory na světě a ne­stojí to za řeč. Teď je po­třeba udělat další velký krok do di­vo­čin, kde už ne­platí Moorův zákon.


Pozn:


Re­le­vantní čtení:

píše k47 (@kaja47, k47)