DARPA стимулирует научные исследования
Джим Митчелл: «Оборонный заказ позволит расширить исследования асинхронных архитектур»

В случае успешного завершения исследований, проводимых сейчас в Sun Labs, станут реальностью не только новые виды компьютерных систем памяти и более простые в изготовлении микропроцессоры, но даже и... настольные суперкомпьютеры. Джим Митчелл, глава Sun Labs, в этом практически не сомневается.

В Sun работают над созданием новых технологий, которые помогут в реализации таких проектов. Это стало возможно благодаря гранту в размере 50 млн. долл., полученному компанией в июле этого года от Агентства перспективных исследований DARPA (Defense Advanced Research Projects Agency).

Sun — одна из трех компаний, подписавших трехлетний контракт на создание прототипа очередной высокопроизводительной компьютерной системы. Эта система будет предназначена для решения задач в определенных DARPA областях, среди которых — прогнозирование метеоусловий, биотехнологии и криптоанализ. Помимо Sun свои варианты прототипов должны представить также IBM и Cray.

Частично результаты исследований, связанных с асинхронными архитектурами, уже использованы в процессорах UltraSPARC IIIi

По истечении трех лет DARPA выберет одну из этих трех компаний, которой и будет в итоге поручено создание суперкомпьютера. Митчелл считает, что вне зависимости от того, получит ли Sun этот контракт, проводимые сейчас в Sun Labs исследования благотворно отразятся на будущих продуктах компании. В частности, по его мнению, высокую ценность представляют результаты исследовательских работ в таких областях, как внутренняя компоновка систем, управление питанием и системами охлаждения, а также проектирование асинхронных архитектур.

Среди перечисленного Митчелл считает самой сложной проблему эффективного охлаждения. «Для меня явилось большим сюрпризом то обстоятельство, что при разработке высокопроизводительных вычислительных систем большая часть времени уделяется именно организации эффективного теплоотвода», — сказал он.

Частично требования DARPA к программному обеспечению уже нашли отражение в компиляторах Sun, а также runtime-библиотеках и других средствах разработки. По словам Митчелла, в конце сентября в рамках конференции IEEE Custom Integrated Circuits Conference в Сан-Хосе Sun намерена представить свой новый проект по разработке систем компьютерной памяти для машин с асинхронной архитектурой, недорогих, но при этом обладающих высокой производительностью.

Подробности Митчелл сообщить нам отказался. Известно только то, что одним из докладчиков от Sun на IEEE Custom Integrated Circuits Conference станет инженер Sun Labs Айван Сазерленд, руководящий проектом по совершенствованию асинхронных архитектур.

Это одно из перспективных направлений исследований, открывающих интересные возможности перед разработчиками. В частности, одной из таких возможностей является создание модульных процессоров, т.е. проектирование и реализация их внутренних компонентов (например, устройств для вычислений с данными в формате плавающей точкой или АЛУ) по модульному принципу.

Грамотно используя этот подход, разработчики могут создавать более эффективные логические чипы по сравнению с нынешними, в которых работа всех компонентов синхронизируется с помощью генератора тактовой частоты. Кроме того, как заметил Митчелл, модульность позволяет инженерам повторно использовать компоненты чипов в новых решениях, что сейчас крайне редко делается разработчиками процессоров.

Как утверждает директор Sun Labs, частично результаты исследований, связанных с асинхронными архитектурами, уже использованы в процессорах UltraSPARC IIIi, применяемых в серверах Sun Fire V210 и V240. Схожие принципы найдут воплощение и, по крайней мере в одном из новых UltraSPARC IV.

На основе прототипа, разработанного в рамках финансируемого DARPA проекта, в дальнейшем может быть создана полноценная рабочая вычислительная система. Но не раньше чем через шесть лет. Как подчеркнул Митчелл, сроки создания рабочей версии в первую очередь будут зависеть от того, поручит ли DARPA выполнение следующего этапа контракта именно Sun, а не Cray или IBM.