(Boletín Funiber 12 – 2008) La Universidad Politécnica de Valencia (UPV) viene trabajando con el fabricante de procesadores para ordenadores AMD, en el desarrollo de técnicas que permitirían mejorar el diseño de una nueva generación de procesadores. El trabajo en conjunto de estas entidades responde a la necesidad de crear nuevas arquitecturas de procesadores en los que se incrementará el poder de procesamiento de datos y se conseguirá al mismo tiempo un menor consumo energético, en comparación con los procesadores actuales. Un equipo de científicos del Grupo de Arquitecturas Paralelas (GAP) de la UPV viene trabajando en el desarrollo de nuevas técnicas que permitan fabricar una nueva generación de procesadores para ordenadores cuyo consumo energético sea menor al de los actuales procesadores, de acuerdo a lo informado por fuentes oficiales de esa institución académica.
Evolución del procesador
El procesador (CPU), es un dispositivo que funciona como el «cerebro» de una computadora, con el paso del tiempo este dispositivo se ha hecho cada vez más pequeño, potente y veloz. Las computadoras de nuestros días poseen el poder de procesamiento de datos de máquinas de cálculo que décadas atrás habrían ocupado una habitación completa. El incremento de poder en el CPU se ha conseguido con la miniaturización de componentes electrónicos, y esta evolución ha permitido insertar cada vez más transistores al interior de los procesadores, pero al incrementarse el número de transistores al interior de un procesador aumentaron también el calor generado y el consumo de energía.
Para mantener la mejora continua de la industria de cómputo los fabricantes de procesadores, entre ellos AMD e Intel optaron por desarrollar chips conteniendo múltiples procesadores sencillos en una sola pastilla, cada uno de los procesadores internos del chip se denomina núcleo y a la fecha se comercializan procesadores con hasta cuatro núcleos. Intel ha presentado en algunas conferencias prototipos con hasta 80 núcleos.
José Flich, investigador miembro del GAP,indica que todos estos núcleos empaquetados dentro del procesador requieren comunicarse entre sí y con dispositivos externos «Por tanto, este cambio en la metodología de diseño de los procesadores está llevando a invertir grandes esfuerzos en investigación y desarrollo en el campo de las redes de interconexión dentro del chip (denominadas Networks-on-Chip o NoCs) para reducir los tiempos de transmisión de información», indica el experto.
Nueva tecnología
El proyecto desarrollado por la UPV en colaboración con el fabricante de procesadores AMD, está a cargo del profesor José Duato del GAP. Este equipo de investigadores universitarios ha logrado desarrollar nuevas técnicas para mejorar la capacidad de comunicación interna de los nuevos procesadores para ordenadores y con ello se logra gestionar de forma más eficiente los recursos en la red de interconexión interna de los chips (NoC). Las mejoras están enfocadas en mejorar las técnicas que permiten gestionar las rutas que deben seguir los datos cuando circulan dentro de la red de circuitos del procesador.
La técnica desarrollada por el el GAP se denomina LBDR (logic-based distributed routing), esta tecnología y su posterior extensión a mensajes broadcast (bLBDR) permiten el diseño de redes de comunicación interna en los procesadores con características altamente flexibles y eficientes, de acuerdo a las fuentes de la UPV. Gracias a esta nueva arquitectura, se requiere de un área de silicio pequeña y se minimiza el consumo energético del procesador. Estas nuevas técnicas desarrolladas por el GAP, resultan, según las fuentes universitarias, muy potentes, rápidas y versátiles. El nuevo diseño permitiría además fabricar procesadores en los que la transferencia de datos soportará los fallos de fabricación y fallos transitorios, permitiendo enfrentar los nuevos retos que plantea la industria de microprocesadores.
José Flich, investigador miembro del GAP, comentó respecto a sus descubrimientos que «según los expertos de la industria, por sus elevadas prestaciones, es predecible que las técnicas que hemos desarrollado tengan un impacto elevado en el diseño de los futuros chips multinúcleo, especialmente cuando el número de núcleos aumente, y por tanto, las prestaciones de las comunicaciones dentro del chip, la tolerancia a fallos y la particionabilidad se erijan como elementos críticos de diseño».
Patente
El fabricante de procesadores AMD y los investigadores de la Universidad Politécnica de Valencia han iniciado el proceso para patentar las técnicas de comunicaciones internas logradas a partir de sus investigaciones y que podría aplicarse en la siguiente generación de procesadores.
Fuente: www.europapress.es (22-10-08).