Intel'in yeni patent başvurusu, işlemcilerin tek çekirdek performansını artırmak için sadece donanım ölçeklendirmesine dayanmayan yenilikçi bir yaklaşım sergiliyor. Bu teknoloji, daha küçük çekirdeklerin bir araya gelerek daha büyük bir süper çekirdek gibi çalışmasını sağlayacak.
Intel, Yazılımla Tanımlanan Süper Çekirdekler İçin Patent Başvurusu Yaptı: Küçük Çekirdekler Tek Thread Performansını Artırmak İçin Daha Büyük Bir Süper Çekirdek Olarak Birlikte Çalışıyor
Intel'in en son patent başvurusu, şirketin işlemcilerinin tek çekirdek performansını donanımı ölçeklendirmeye gerek kalmadan iyileştirme isteğini ortaya koyuyor. Geleneksel olarak işlemcilerde yer alan büyük çekirdeklerin performans artışında belirli sınırları bulunuyor. Tek ve çok büyük bir çekirdek, giderek azalan getiri sağlayabilir. Bu noktada Intel, daha küçük üretim süreçleri ve daha yüksek frekanslara güvenmek yerine, Yazılımla Tanımlanan Süper Çekirdekler (SDC) adını verdiği teknolojiyle bu zorluğun üstesinden gelmeyi hedefliyor.
SDC, Intel'in tek bir büyük çekirdek yerine daha fazla çekirdeği kullanma, ancak gerektiğinde sanal olarak bunları birleştirme fikridir. Örneğin, iki daha küçük çekirdek, iş yükünü bölerek tek bir büyük çekirdek yerine birlikte çalışabilir ve böylece tek iş parçacığı performansını belirgin şekilde artırmayı amaçlar. Ancak bu yaklaşımın, görevleri birden fazla çekirdeğe bölüp program sırasını korumak gibi zorlukları da beraberinde getirdiği biliniyor. Yeni patent ise SDC'nin talimatları doğru sırada tutabildiğini ve yazılımlar için hala tek bir büyük çekirdeğin tek bir iş parçacığını yürütüyormuş gibi görüneceğini iddia ediyor.
Basitçe ifade etmek gerekirse, bir iş tek bir kişiye değil de, onu daha hızlı tamamlamak için aynı görevi paylaşan iki kişiye atanıyor. Bu, çoklu iş parçacığına (multi-threading) benzeyebilir, ancak SDC'nin hedefi bu yaklaşımla tek iş parçacıklı işlemleri (single-threaded operations) iyileştirmektir. Bu sayede IPC (Instructions Per Clock - Saat Başına Komut) değerleri birleştirilerek tek iş parçacığı performansı artırılırken, iddialara göre voltaj veya frekans artışı olmadan da bunu gerçekleştirebiliyor. Dinamik birleştirme sayesinde, daha yoğun tek iş parçacıklı bir iş yükü çalıştırılması gerektiğinde, işlemci bu işi daha hızlı tamamlamak için bir “süper çekirdek” oluşturabiliyor.
SDC, temel olarak komutları bölmeyi içerir. Önce iş yükünü birden fazla küçük çekirdeğe böler, ardından çekirdekler sırayı korumak için koordine olur. Daha sonra, Gölge Depolama Tamponu (Shadow Store Buffer) gibi mekanizmalar aracılığıyla çekirdekler arasındaki doğru veri aktarımlarını sağlayabilir. Intel'in bu teknolojiyi nasıl hayata geçireceğini göreceğiz, çünkü senkronizasyon karmaşıklığı, düşük gecikmeli çekirdekler arası iletişimin önemi ve işletim sisteminin iş yüklerini SDC özellikli çekirdeklere nasıl tanıdığı ve atadığı gibi Intel'in aşması gereken birçok zorluk bulunuyor.
