Szuperszámítógép egyetlen processzoron

A japán RIKEN fizikai és kémiai kutatóintézet mérnökei bemutatták az MDGrape3 elnevezésű szuperprocesszort, amellyel szerintük minden eddiginél nagyobb teljesítményű számítógépet lehet létrehozni. Előzetes becsléseik szerint az MDGrape3 későbbi változatai egy petaflop teljesítményűek is lehetnek, azaz másodpercenként milliószor milliárd művelet elvégzésére lehetnek képesek.

Nem játékra való

Az MDGrape3 első mintadarabjait kifejezetten élettudományokkal kapcsolatos kutatásokra fejlesztették ki, de ezek még csak másodpercenként 230 milliárd művelet tudnak elvégezni. A processzor érdekessége, hogy alig 350 megahertzen fut, mégis sokkal gyorsabban dolgozik, mint a fogyasztói piacon kapható több gigahertzes lapkák.

A nagy teljesítmény a különleges kialakításnak köszönhető, mondta el a Cnetnek Makoto Tanji, a RIKEN fejlesztői csoportjának tagja. A processzor ugyanis arra lett felkészítve, hogy viszonylag kis adatcsomagokon egymás után nagyon hasonló számításokat tudjon elvégezni. Ilyen műveletekre főképp az élettudományok és a nanotechnológia területén van szükség, például amikor a kutatóknak azt kell kideríteniük, hogy egy fehérje miként viselkedik több ezer különféle molekula társaságában. Az MDGrape3 processzor tehát a Doom3 futtatására nem éppen alkalmas, de bizonyos területeken verhetetlen.

Csillagok és fehérjék

A tokiói egyetem tizenöt évvel ezelőtt indította el az MDGrape projektet, melynek keretében csillagászoknak készítettek speciális processzorokat. A világ egyik legnagyobb biotechnológiai intézete, a RIKEN fejlesztőmérnökei évekig dolgoztak azon, hogy a chipet élettudományok kutatására is alkalmassá tegyék. A munkacsoport a Protein 3000 projekt keretében olyan számítógépeket fog létrehozni, amelyekkel háromezer fehérje jellegzetességeit vizsgálják meg. A gépek körülbelül 2007-re készülnek el. A tokiói egyetem egyébként olyan általános célú processzor kifejlesztésén is dolgozik, amely egy teraflopos, azaz milliószor millió számítási művelet elvégzésre képes.

Az MDGrape3 felépítése alapvetően más, mint a hagyományos asztali processzoroké, ugyanis egyszerre húsz futószalagon végez számításokat, míg a kereskedelmi forgalomban kapható processzorok csak egy vagy két futószalagon. Az adatokat egyszerre több különböző futószalagra nyomják fel, és a chip szabályrendszere miatt kevés a felesleges vagy párhuzamos számítás.

Az újításoknak köszönhetően a 350 megahertzes MDGrape3 igen olcsó megoldás: egyetlen gigaflop csupán tizenöt dollárba kerül. A Pentium 4 esetében négyszáz, az IBM Blue Gene gépében hatszáznegyven, a világelső NEC Earth Simulator szuperszámítógépben négyezer dollárba kerül ugyanekkora számítási teljesítmény. Az MDGrape3 fogyasztása is verhetetlen: egyetlen gigaflop 0.1 wattot igényel, ezzel szemben a 3 gigahertzes Pentium 4 tizennégy wattot, az IBM gépe hat wattot, a NEC gépe 128 wattot.