گفتاری مختصر درباره سیستم‌های پردازشی آینده!

نمی‌دانم با ایده همه چیز در یک چیز ، که بر اساس آن تکنولوژی ویژه‌ای طراحی شده و مدت‌ها مورد استفاده قرار می‌گیرد آشنا هستید یا خیر؟ برخی شرکت‌ها بر اساس همین ایده‌ای که گفته شد اقدام به جاسازی تمامی قطعات الکترونیکی در یک چیپ کرده‌اند و آن را System on Chip خطاب می‌کنند که شکل مختصر آن (SoC‌) برای استفاده راحت‌تر است. چند وقتی است که شرکت‌های Intel، AMD، nVIDIA، VIA‌و SiS به تجربه‌های موفق در زمینه طراحی و تولید SoC علاقه‌مند شده‌اند و قرار است که بخشی از آن شکل تجاری به خود گیرد. راستش را بخواهید جمع کردن تمامی اجزای الکترونیکی در یک چیپ کار سختی است، اما این سیستم‌ها به‌ طور معمول نمی‌توانند برنامه‌های سنگینی مانند سیستم‌عامل‌های ویستا یا لینوکس را اجرا کنند، ‌از این‌رو تصمیم بر آن شد که صرفا اجزا پردازشی و کنترلی در یک مکان گردهم آیند. براساس ایده جدید، پردازنده، چیپ‌ست‌های اصلی، صدا و شبکه در یک چیپ فشرده‌سازی می‌شوند تا برای مدتی طولانی به‌ شکلی برادرانه با یکدیگر کار کنند. مزیت این شیوه، در کاهش ابعاد دستگاه، کاهش مصرف انرژی، سهولت در مدیریت گرمای ایجاد شده، کاهش قیمت تولید،‌ امکان به‌روزرسانی سریع و استفاده در تمامی دستگاه‌های دنیای دیجیتال است. دستگاه‌‌های پخش DVD و بسیاری از گوشی‌های تلفن همراه و دستگاه‌های PDA و GPS‌ در آینده‌ای نزدیک براساس شیوه اصلاح‌ شده (SoC) تولید خواهند شد و قابلیت‌های آن‌ها در پشتیبانی از امکانات دیجیتالی به‌ شدت توسعه خواهد یافت.
● پردازنده‌های مجتمع
شیوه تجمیع قطعات مختلف الکترونیکی مدت‌هاست که در ذهن طراحان دنیای دیجیتال رژه می‌رود و نتایج اولیه آن را سال آینده خواهید دید. شرکت AMD از مدت‌ها پیش اعلام کرده بود که با ایجاد تحولی بزرگ در سیستم‌های پردازشی، محصولی عرضه خواهد کرد که Fusion نام خواهد داشت و ترکیبی از پردازنده‌های مرکزی (CPU) و گرافیکی (GPU) خواهد بود. به بیانی دیگر AMD زمینه‌ساز ادغام سیستم‌های پردازشی را در یک قطعه مشخص فراهم ساخته است.
این حرکت AMD را می‌توان آغازگر نسل دیگری از قطعات الکترونیکی تعبیر کرد، زیرا ترانزیستورها از ترکیب دیودها به‌ وجود آمدند و پس از فراز و نشیب مدارهای مجتمع (IC)، چیپ‌های فشرده (Chips) براساس همان ترانزیستورها ساخته شدند. اندکی بعد گونه‌های مختلفی از عناصر پردازشی در شکل پردازنده، کنترل‌گر و غیره راهی بازار شدند و هم‌اکنون AMD قصد دارد در ذیل پروژه Fusion یکبار دیگر تمام قطعات پردازشی را در یک قطعه تجمیع کند. شک ندارم که اگر این پروژه موفق شود، در فاصله کوتاهی پس از آن شاهد ادغام چیپ‌های دیگر مانند چیپ‌ست مادربرد، چیپ صدا و چیپ شبکه در همان قطعه واحد خواهیم بود. البته به ‌شرط‌ها و شروط‌ها!
شرکت‌های بزرگ این حوزه مدت‌های مدیدی است که روی کاهش مصرف انرژی از یک‌طرف و کنترل گرمای ایجاد شده توسط این قطعات از طرف دیگر فعالیت می‌کنند و فعالیت‌های محققان شرکت Transmeta نشان داده که شدنی است. همین‌قدر بدانید که کاهش مصرف انرژی و خنک‌تر شدن پردازنده‌های Core ۲ Duo و Phenom به ‌دلیل استفاده از تجربیات Transmeta حاصل شده است.
این‌گونه اعلام شده است که Fusion در پایان سال ۲۰۰۹روانه بازار خواهد شد. اینکه چگونه،‌ نمی‌دانم!
● پردازنده‌های همه‌کاره!
شرکت Intel از دو سال پیش با جذب نخبگان دنیا،‌ فعالیت‌های جدیدی در زمینه طراحی پردازنده‌های گرافیکی آغاز کرد. سال گذشته آشکار شد که این مجموعه در واقع از دو تیم تشکیل یافته و تخصص آن‌ها روی طراحی پردازنده‌های اصلی (CPU) و گرافیکی (GPU) است. در واقع Intel نیز با قدری تفاوت، در همان مسیر AMD با پروژه Fusion گام برمی‌دارد. تفاوت کار Intel در این است که محصولی که در بازار توزیع خواهد شد در آزمایشگاه Larrabee نام دارد. این محصول در ظاهر یک پردازنده گرافیکی (GPU) است، اما بر اساس معماری پردازنده‌های اصلی (CPU) طراحی و تولید خواهد شد. حرکت بعدی Intel آن‌گونه که در نشست‌های IDF اعلام می‌کند این است که جناب Larrabee را به پردازنده‌ای همه‌کاره تبدیل کند. بین خودمان بماند که تعداد هسته‌های پردازشی این موجود به ‌تصورم تا سال ۲۰۱۰ به ۴۸ عدد خواهد رسید!
این حرکت Intel نشان می‌دهد که بازار آتی را خوب شناخته‌اند و به‌زعم این‌کاره‌های عالم در مسیر درستی قدم بر می‌دارند!
● باز هم IBM
▪ چقدر با کارهای IBM آشنا هستید؟
بین خودمان بماند که بسیاری از حرکت‌های هوشمندانه AMD بدون کمک‌های سخاوتمندانه IBM به نتیجه نمی‌رسید و شایع شده که جناب هکتور روئیز -رییس خوش‌مشرب AMD- پس از برکناری از تولیت این شرکت، روانه IBM شده است. این چرا،‌ بماند برای وقتی دیگر!
محققان IBM از مدت‌ها پیش خبر از طراحی پردازنده فوق‌العاده‌ای می‌دادند که برای پشتیبانی از هر نوع فعالیت پردازشی آماده بود. از آن به بعد اصطلاح پردازنده‌های چندمنظوره یا همه‌کاره (General Purpose CPU) به‌ طور جدی مورد توجه قرار گرفت. در واقع پروژه Larrabee تقلیدی از پروژه IBM Cell است. این پروژه با سرمایه‌گذاری مشترک Sony، Toshiba و IBM به وجود آمده است. ویژگی منحصربه‌فردی که پردازنده Cell را از دیگر مدل‌های مشابه مانند AMD Fusion و Intel Larrabee متمایز می‌کند این است که از پردازنده Cell می‌توان به اشکال مختلف برای عملیات‌های مختلف مانند پردازنده اصلی (CPU)، پردازنده گرافیکی (GPU)، پردازنده کنسول بازی، سینمای خانگی، سوپرکامپیوترها، سرورها و غیره استفاده کرد. برای مثال، پردازنده اصلی کنسول‌های بازی Sony PlayStation۳ از نوع Cell است. همچنین سریع‌ترین سوپرکامپیوتر دنیا که IBM Roadrunner نام دارد و از مرز یک پتافلاپ (یک میلیون میلیارد محاسبه در ثانیه) عبور کرده از ۱۳ هزار پردازنده IBM PowerXCell و ۶۵۰۰ پردازنده AMD Opteron تشکیل شده است. این موضوع را شاهدی برای برتری پردازنده‌های مبتنی بر معماری Cell آوردم. این را هم بگویم که از ۱۰ سوپرکامپیوتر برتر دنیا ۹ عدد پردازنده AMD Opteron را به کار برده‌اند که محققان AMD‌ در طراحی آن مشاوره‌های بسیاری از همین تیم طراح Cell دریافت کرده‌اند.
● و آخر اینکه
شک نداشته باشید که پایان سال ۲۰۰۹ میلادی که تازه آغاز شده آغازگر تغییرات اساسی در سیستم‌های پردازشی است و تصور می‌کنم شکل کنونی پردازنده‌ها و چیپ‌ست‌های گرافیکی فقط تا سه چهار سال آینده ادامه داشته باشد و پس از آن نوادگان Fusion و Larrabee و Cell بر بازار حکومت خواهند کرد.

منبع : هفته‌نامه بزرگراه فناوری