Prototype fra Intel tilpasser sig omgivelserne

Computerworld News Service: Intels laboratorier har udviklet en prototype af en tilpasningsdygtig processor, der leverer op til 41 procent højere hastighed ved samme strømforbrug som sammenlignelige konventionelle processorkerner.

Hvis dette adaptive design anvendes til kommercielle processorer, kan det under ideelle forhold levere en bedre ydelse, end hvad der garanteres, fortæller Keith Bowman, der er forsker ved Intels Circuit Research Laboratories.

"Det vil give højere ydelse fra en chip, der ellers vurderes at give en lavere ydelse," siger han.

Under mindre ideelle forhold - ved for eksempel pludselige dyk i el-forsyningen, temperaturændringer og aldrende transistorer - kan dette design optimere ydelsen og levere den garanterede hastighed mere effektivt end konventionelle arkitekturer.

Klok-frekvensen nedsættes
Denne tilpasningsevne, der kommer af indbygget fejlfinding og -korrektion, nedsætter klokfrekvensen men ikke med så meget som de konventionelle metoder, der benytter såkaldte guard band-buffere.

Resultatet er mere effektive processorer.

"Vi synes, at det er en god afvejning," siger Bowman.

Intels forskere er nu ved at udvikle prototyper, der gør endnu mere brug af denne fejlfinding og -korrektion, og de forsøger at afgøre, hvilken effekt disse adaptive processorkerner vil få på kommercielle processorer, der en dag vil benytte sig af dem, fortæller han.

Selvom teknologien ser lovende ud, er den formelt set endnu ikke på vej til at blive inkorporeret i kommercielle produkter, oplyser han.

I dag designes processorkerner med et vist garanteret niveau af ydelse uanset udsving i temperatur og spænding.

De er også designet til at leve op til disse garantier med en fastsat levetid ved at tage hensyn til den forventelige materialenedbrydning, der foregår over tid, forklarer Bowman.

For at leve op til disse ydelsesgarantier indbygger chipproducenterne disse guard bands, der sikrer den specificerede ydelse selv i de værst tænkelige scenarier, hvor spændings-, temperatur- og aldringsfaktorer faktisk skader ydelsen.

Bruger mere strøm
Det betyder, at konventionelle processorer bruger mere strøm til lavere ydelse, end hvad de ville uden guard bands, forklarer han.

Prototype-kernen fra Intel inkluderer adaptive kredsløb, der overflødiggør guard bands.

I stedet opdager disse kredsløb fejl, der sker på grund af spændings-, temperatur- og aldringsfaktorer, og korrigerer dem løbende uden at nedsætte klokfrekvensen.

Det giver enten højere processorhastighed eller mindre strømforbrug, hvilket i begge tilfælde giver en bedre ydelse end konventionelle processorer.

Disse adaptive kredsløb bruger dog ressourcer, men det er færre ressourcer, end hvad guard bands lægger bånd på, da variationer, der påvirker ydelsen sker relativt sjældent.

Over tid er det således mere effektivt at bruge klokfrekvenser til fejlkorrektion efter behov end at have konstante guard bands.

Oversat af Thomas Bøndergaard