"Am Ende des Jahrzehnts werden wir im Vergleich zu heutigen Prozessoren eine 300-prozentige Verbesserung der Leistungsfähigkeit pro Watt erreichen", sagte Intel-Chef Paul Otellini während seiner Keynote auf dem IDF.
Otellini zeigte Entwicklungsprototypen eines neuen Prozessors, der 80 CPU-Kerne ausschließlich für Fließkomma-Berechnungen auf einem einzigen Die vereint. Das Siliziumplättchen dieses experimentellen Chips ist 300 mm² groß und soll eine Rechenleistung von einem Teraflop erreichen. Dies entspricht einer Billion Fließkomma-Operationen pro Sekunde. Zum Vergleich: Intels Core 2 Extreme X6800 mit Dual-Core-Technologie erreichte im tecCHANNEL-Testlabor eine Rechenleistung von 13,7 GFlops.
Der Intel-Chef verglich den 80-Core-Prototypen mit dem „historischen Durchbruch“ vor elf Jahren, als Intel den ersten Supercomputer mit einer Rechenleistung von einem Teraflop vorstellte. Dieser Rechner bestand aus fast 10.000 Pentium-Pro-Prozessoren in 85 großen Schränken, die 185 Quadratmeter in Beschlag nahmen.
Die 80 Prozessorkerne sind bei der Prototypen-CPU in einem 8x10-Block-Array angeordnet. Jeder Floating-Point-Core arbeitet mit einem reduzierten und einfachen Befehlssatz, der nicht x86-kompatibel ist. Die Taktfrequenz der Kerne gibt Intel mit 3,1 GHz an. Eine On-Die-Fabric verbindet die 80 Cores. Jeder Kern ist mit einer Art Router ausgestattet, um über das interne Netzwerk untereinander und mit dem Speicher zu kommunizieren.
Speicher direkt mit Die verbunden
Um eine besonders hohe Speicherbandbreite zu ermöglichen, verwendet Intel die Stacked-Die-Technologie. Auf den 80-Core-Prozessor setzt Intel direkt ein 20 MByte großes SRAM-Die. Die Verbindung per Bonding erfolgt über tausende Interconnects. Damit erreicht Intel eigenen Angaben zufolge eine Bandbreite von über 1 TByte/s zwischen dem Speicher und den Cores.
Die für den Teraflop-Prozessor notwendige I/O-Bandbreite von einem TBit/s soll mit Silicon Photonics realisiert werden. Intel demonstrierte auf dem IDF den Betrieb eines vierfachen Hybrid-Silizium-Lasers. Mit der Silicon-Photonics-Technologie lässt sich laut Intel die 50-fache I/O-Bandbreite im Vergleich zu elektrischen Lösungen erreichen.
Mit dem Teraflop-Prototypen will Intel auch Interconnect-Strategien testen, wie am besten Terabytes von Daten zwischen den CPU-Kernen sowie vom und zum Speicher transferiert werden. Laut Intel soll der Teraflop-Prozessor bereits in fünf Jahren auf den Markt kommen können. (cvi)
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