Intels Traum-Prozessor

Vision 1: Thread Level Parallelism

Erstmals auf dem Microprocessor Forum 1999 auf breiter Front thematisiert, steht die gleichzeitige Verarbeitung mehrerer Threads auch bei Intel nun für Desktop-CPUs als Design-Philosophie an. Dabei sollen jedoch laut Rattner Hard- und Software zusammenspielen. Zwar braucht die CPU mehrere Einheiten, die die Threads ausführen sollen, doch sein Labor habe herausgefunden, dass es ohne Compiler-Unterstützung nun mal nicht gehe.

Rattner arbeitet deshalb an einem Konzept, das er "Implicit Multithreading" nennt. Dabei führt der Prozessor die Threads nicht "explizit" und damit stur parallel aus. Stattdessen will Intel den Flaschenhals Nummer eins, die Bandbreite zum Hauptspeicher, geschickt weiten. Rattners Vorschlag dafür heißt "Speculative Pre-Computation". Dabei soll der Compiler die Teile des Codes erkennen, die den Hauptspeicher besonders belasten und damit Cache-Misses provozieren könnten. Diese Teile führen eigene Funktionseinheiten der CPU schon in vorauseilendem Gehorsam aus, wenn gerade keine besonderen I/O-Aktivitäten anstehen. So sind die Ergebnisse schon durch die Pipeline gelaufen, wenn der Haupt-Thread diese Anteile benötigt. Rattner ließ sich nicht ausdrücklich entlocken, ob dieser Mechanismus ohne riesige Caches auskommt. Sein Konzept des Multithreading soll jedoch nur rund zehn Prozent mehr Die-Fläche erfordern.

Einen L3-Cache, wie ihn die unabhängigen Chipsatz-Entwickler immer wieder vorschlagen, sieht Rattner jedenfalls mit kommenden CPUs nicht als "großen Gewinn" für die geringe Bandbreite zum Hauptspeicher an.