Intel impulsa la era de la capacidad en teraescala

Rendimiento y capacidad

Los investigadores de Intel han desarrollado un procesador programable con capacidad para ofrecer el rendimiento de un superordenador, utilizando un único procesador de 80 núcleos del tamaño de la uña de un dedo; “una unidad que, a su vez, precisa menos electricidad que la mayoría de los dispositivos que utilizamos hoy en día en nuestros hogares”, asegura el fabricante TI.

Este avance ha sido el resultado de las investigaciones de la compañía en “informática en teraescala”, unos estudios que tienen como objetivo ofrecer un rendimiento de teraflops o billones de cálculos cada segundo para los PCs y los servidores del futuro. De hecho, la información técnica de los procesadores con capacidad de Teraflops se va a dar a conocer en la Conferencia Anual sobre Circuitos Integrados en Estado Sólido (Integrated Solid State Circuits Conference, ISSCC) que se celebra esta semana en San Francisco.

“El rendimiento en teraescala y la capacidad para transmitir terabytes de datos va a tener un papel esencial en los ordenadores del futuro con acceso omnipresente a Internet, potenciando a la vez el empleo y el desarrollo de nuevas aplicaciones para educación y colaboración, y haciendo posible un incremento del entretenimiento en alta definición en PCs, servidores y dispositivos de bolsillo. De esta manera, la inteligencia artificial, las comunicaciones instantáneas mediante vídeo, los juegos de gran realismo, el manejo de datos multimedia y el reconocimiento de voz en tiempo real se pueden convertir en algo normal en nuestras actividades cotidianas”, declara la compañía.

Intel no tiene planes para comercializar este procesador diseñado con núcleos de coma flotante. Sin embargo, las investigaciones de la empresa en capacidad de teraescala resultan esenciales para las nuevas investigaciones en procesadores o en funciones de núcleos individuales o especiales, que son precisamente los tipos de interconexiones entre procesadores o entre procesadores y ordenadores que se precisan para transmitir datos de la mejor manera, informa la organización.

Asimismo, “estas investigaciones tienen una gran importancia para conocer el diseño apropiado del software para obtener el mejor provecho de los múltiples núcleos del procesador. Las investigaciones para el desarrollo de este procesador con capacidad de teraflops han proporcionado unos conocimientos específicos sobre las nuevas metodologías para diseñar procesadores, para estudiar las interconexiones de gran ancho de banda y para mejorar el ahorro de energía”, añade.

Más concretamente, Justin Rattner, Senior Fellow y director de tecnología en Intel, afirma que “nuestros investigadores han logrado unos hitos clave y maravillosos con los avances en el rendimiento informático en paralelo y con múltiples núcleos. Estos avances indican un camino en el futuro cercano, cuando los diseños de procesadores con capacidad de teraflops sean algo normal, para redefinir lo que todos esperamos de nuestros ordenadores y de Internet tanto en nuestros hogares como en las oficinas”.

La primera vez que se obtuvo un rendimiento de teraflops fue en el año 1996, con el empleo del superordenador ASCI Red Supercomputer creado por Intel para el Sandia National Laboratory. Este ordenador necesitó instalarse en una superficie superior a n 2.000 pies cuadrados (más de 185 metros cuadrados), utilizando cerca de 10.000 procesadores Pentium Pro y consumiendo más de 500 kilovatios de electricidad. El nuevo procesador creado en las investigaciones de Intel consigue este mismo rendimiento en un único procesador con múltiples núcleos.

También resulta asombroso que este procesador con 80 núcleos logre un rendimiento de teraflops, consumiendo sólo 62 vatios, menos que muchos procesadores actuales con un único núcleo.

Diseño de impresión

En este sentido, la multinacional sostiene que el procesador presenta un innovador diseño de tipo “alicatado”, en donde los núcleos más pequeños se replican como si fueran “azulejos”, facilitando así el diseño de un procesador con múltiples núcleos. Con el descubrimiento por parte de Intel de materiales nuevos y robustos para la elaboración de futuros transistores, y sin que la Ley de Moore parezca tener límites por el momento, podemos afirmar que existe un excelente terreno para la fabricación más eficiente de procesadores con múltiples núcleos y miles de millones de transistores en el futuro.

El procesador con capacidad de teraflops también cuenta con un arquitectura de tipo malla para crear una “red sobre un procesador”, permitiendo unas comunicaciones de gran ancho de banda entre los núcleos, además de hacer posible la transmisión de terabits de datos por segundo dentro del mismo procesador.

Investigación y sofisticación

El estudio de Intel también investigó algunos métodos para activar y desactivar los núcleos de forma independiente, para utilizar únicamente aquellos necesarios para realizar una tarea, ahorrando de esta manera consumo eléctrico.

Las investigaciones posteriores en capacidad de teraescala se van a centrar en la incorporación de memoria apilada 3-D en el procesador, además del desarrollo de prototipos más sofisticados con muchos núcleos basados en la Arquitectura Intel para todo tipo de usos. En estos momentos, el Programa de Investigación Intel en Informática con Capacidad de Teraescala cuenta con más de 100 proyectos en marcha, para explorar otros retos en el diseño de arquitecturas, software y sistemas.

Intel va a presentar ocho documentos en el ISSCC, incluyendo uno que se va a ocupar de la microarquitectura Intel Core y su empleo en los procesadores con dos y cuatro núcleos para ordenadores portátiles, PCs de sobremesa y servidores, utilizando para ello la tecnología para elaboración a 65nm y la revolucionaria tecnología a 45nm.

Otros documentos van a tratar temas como el procesador transductor lector de identificación por radiofrecuencia (Radio Frequency Identification, RFID), una memoria caché para aplicaciones móviles y un acelerador Viterbi reconfigurable, además de nuevos circuitos para eliminar la resonancia en el procesador, la medición del ruido de fase en el procesador y las técnicas adaptativas para variaciones y envejecimiento.