Un procesador de 1000 núcleos para mejorar la autonomía de nuestros smartphones

Investigadores de la Universidad UC Davis de Estados Unidos construyeron el primer procesador de 1000 núcleos. Si a primera vista esta hazaña parece ser una carrera por los números, la ventaja de este tipo de chip es, de hecho, su muy bajo consumo de energía junto con un alto nivel de potencia de cálculo.

Este es el KiloCore, el primer procesador con 1000 núcleos

KiloCore: 1000 núcleos, 115 mil millones de operaciones por segundo por sólo 0,7 vatios

El KiloCore desarrollado por investigadores de UC Davis ha batido varios récords, y podría ser producido industrialmente a un costo relativamente bajo debido al tamaño de grabado de 32 nm mientras que los últimos procesadores están grabados en 14 nm. Cada uno de los 1000 núcleos del chip, cronometrados a 1,78 GHz, es independiente de los demás y, por lo tanto, puede desconectarse si no se utiliza.

Los chips se comunican directamente entre sí en lugar del uso compartido de memoria caché que se utiliza habitualmente, lo que puede limitar el número de operaciones realizadas por dicho procesador. Estas mejoras permiten que sea más de 100 veces más rápido que un procesador de última generación para portátiles, mientras que disipa sólo 0,7 W.

Para dar una idea, el más eficiente de los últimos Intel Core i7 tiene dos núcleos de 1,7 GHz (2,9 GHz Turbo) que permiten cuatro hilos para un consumo de 11,5 W, o 16 veces más. KiloCore, o más en general la idea de multiplicar el número de núcleos para ahorrar energía, debería desarrollarse en los próximos años en todas las aplicaciones que requieran ahorro de energía.

Este es el caso, en particular, del sector de los smartphones y los smartwatch, que con demasiada frecuencia se ve limitado en su autonomía. En estos dispositivos, las principales partidas de gasto de energía son la pantalla y el procesador. Y ya tenemos algunos fabricantes, como Samsung, que multiplican el número de núcleos para ahorrar energía, por ejemplo con el octo-core de Exynos.

Para ser efectivos, los programas deben aprovechar las características del chip

Cuando se utiliza tal cual, con los programas actuales, el chip KiloCore representa una pequeña ganancia en eficiencia. Hoy en día, este tipo de arquitectura está sobreutilizada en situaciones en las que se deben realizar varias operaciones simultáneamente: minería de bitcoin, criptografía, codificación de vídeo, procesamiento de datos científicos, etc.

En el futuro, los programas que utilicen tantos núcleos tendrán que dividirse en tantas aplicaciones pequeñas como sea posible, que aprovecharán los 1000 núcleos al mismo tiempo. El equipo de investigación también ha desarrollado un compilador para traducir el código de alto nivel al “lenguaje de máquina”.

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