El Single-Chip Cloud Computer ( SCC ) es un procesador informático creado por Intel Corporation en 2009 que cuenta con 48 núcleos físicos distintos. [1] Estos núcleos se comunican a través de una arquitectura similar a la de un centro de datos informático en la nube. Los núcleos son componentes del procesador responsables de ejecutar instrucciones que permiten que el ordenador funcione. El SCC fue el resultado de un proyecto de Intel centrado en la investigación de procesadores multinúcleo y procesamiento paralelo . Intel también tenía como objetivo explorar la integración de diseños y arquitecturas de grandes centros de datos informáticos en la nube ( cloud computing ) en un único chip de procesamiento. El nombre "Single-chip Cloud Computer" refleja este concepto. [2]
El SCC se utiliza actualmente con fines de investigación. Puede ejecutar el sistema operativo Linux en el chip, pero no puede ejecutar Windows . [3] Algunas aplicaciones del SCC incluyen servidores web , informática de datos , bioinformática y análisis financieros . [4]
Los núcleos están repartidos por todo el chip, pero son capaces de comunicarse directamente. El chip consta de 48 núcleos Pentium P54C conectados con una malla 2D de 4×6. Esta malla consta de 24 mosaicos dispuestos en cuatro filas y seis columnas. Cada mosaico contiene dos núcleos y un búfer de paso de mensajes (MPB) de 16 KB (8 por núcleo) compartido por los dos núcleos, que funciona esencialmente como un enrutador. [5] Este enrutador permite que cada núcleo se comunique directamente con otros, eliminando la necesidad de enviar información de vuelta a la memoria principal para redirigirla a otros núcleos. [3] El SCC contiene 1.300 millones de transistores de 45 nm capaces de amplificar señales o actuar como un conmutador, utilizando de 25 a 125 vatios de potencia según la demanda de procesamiento. Cada chip incluye cuatro controladores de memoria DDR3 conectados a la malla 2D, capaces de direccionar 64 GB de memoria de acceso aleatorio . La memoria DDR3 facilita la comunicación entre mosaicos, lo que contribuye a la funcionalidad del chip. Estos controladores, junto con los transistores, gestionan la activación y desactivación de módulos específicos para ahorrar energía cuando no se utilizan. La integración adecuada de la codificación da como resultado un procesador funcional con alta velocidad, potencia y eficiencia energética, similar a una red de computadoras en la nube. [6]
El SCC viene con RCCE, una interfaz de paso de mensajes simple proporcionada por Intel que admite operaciones básicas de almacenamiento en búfer de mensajes. [5] El SCC funciona en dos modos: modo procesador y modo malla.
En el modo procesador, los núcleos están activos, ejecutando código desde la memoria del sistema y realizando E/S programadas ( entradas y salidas ) a través del sistema conectado al FPGA de la placa del sistema . El software que se ejecuta en la consola de administración integrada del SCC maneja tareas como cargar la memoria y configurar el procesador para el arranque (mantenimiento después de la carga inicial). [7]
En el modo de malla, los núcleos se apagan y solo quedan activos los enrutadores, los transistores y los controladores de RAM. Estos componentes envían y reciben grandes paquetes de datos sin un mapa de memoria . [7]
Intel tiene la intención de compartir esta tecnología con otras empresas, incluidas HP , Yahoo y Microsoft , para fomentar la investigación colaborativa sobre el SCC para avanzar en la tecnología. El objetivo es hacer que el SCC sea escalable a más de 100 núcleos, lo que podría lograrse habilitando la comunicación entre chips individuales. Intel pretende mejorar la productividad de la programación paralela y la gestión de la energía, aprovechando la arquitectura del chip y los numerosos núcleos. Se planea realizar más experimentos con esta arquitectura y arquitecturas de chips similares para desarrollar procesadores escalables de múltiples núcleos que maximicen la potencia de procesamiento y mantengan la eficiencia energética. [4]