Использование волоконной оптики в компьютерных технологиях

Многопроцессорные системы, построенные на процессорах со встроенными контроллерами памяти (рис. 4), должны использовать «распределенную» модель памяти NUMA (Non-Uniform Memoiy Access), а, следовательно, нуждаются в прямом и высокоскоростном соединении между процессорами. Появление прямой связи между процессорами позволило Intel реализовать архитектуру доступа к памяти NUMA, столь необходимую для критичных к быстродействию ОЗУ задач в многопроцессорных средах.

Теперь оптимизированные под NUMA операционные системы и приложения смогут при генерации и распределении вычислительных потоков учитывать, в каком сегменте памяти размещать данные, чтобы не обращаться за ними в удаленную и, следовательно, намного менее быструю память. Благодаря этому оптимизированные приложения, генерирующие по одному потоку на ядро CPU, получат вплоть до 5,3- кратного прироста пропускной способности по сравнению с четырехканальной общей FB- DIMM. При этом оптимизацию под NUMA можно отключить в BIOS серверной материнской платы, вновь сделав всю установленную в системе RAM общей (но вряд ли многим потребителям это понадобится, так как большинство современных операционных систем поддерживают NUMA).
Следующему поколению новых систем потребуются еще более высокоскоростные межкомпонентные соединения, которые позволят значительно ускорить передачи данных и обеспечат эффективную полезную загрузку мощных процессоров. Конечно, Intel не исключает использование усовершенствованных медных проводников, но, в конечном счете, неизбежен переход на оптические межкомпонентные соединения, которые могут передавать данные со скоростью света.
По мере увеличения степени интеграции полупроводниковых элементов и тактовой частоты микропроцессоров резко возрастают и требования к суммарной пропускной способности каналов обмена данными между микропроцессором и набором микросхем или между несколькими микропроцессорами на системной плате компьютера. Благодаря быстрому развитию микроэлектронных технологий через несколько лет, например, электронные устройства сопряжения, используемые, в частности, для подключения компьютеров к сети (трансиверы) на КМОП-транзисторах смогут работать на тактовых частотах порядка 14 ГГц, что вполне достаточно для поддержания скорости передачи данных на уровне 20 Гбит/с. Однако для применяемой в настоящее время технологии межкомпонентных соединений на базе медных проводников скорости в 15-20 Гбит/с — это предел, по причине неизбежного на сверхвысоких тактовых частотах ухудшения характеристик сигнала, рассеивания мощности и усиления негативного влияния электромагнитных помех.

Оставьте комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *