AMD pracuje nad technologią Light-Weight Profiling

AMD zapowiedziało nową technologię, która umożliwi przyszłym procesorom wielordzeniowym samodzielne decydowanie, jak wykonać zadane polecenia. Ma ona poprawić wydajność nowoczesnych układów i ułatwić tworzenie oprogramowania wykorzystującego ich możliwości. Nowe rozwiązanie pomoże też AMD wypromować ideę wykonywania na procesorach graficznych zadań tradycyjnie trafiających do CPU.

Przez długie lata pisanie programów przeznaczonych dla komputerów wyposażonych w więcej niż jeden procesor - bądź procesory wielordzeniowe - było niezwykle skomplikowanym zajęciem. Kod musiał być zaprojektowany tak, by możliwe było równoległe wykonywanie kilku fragmentów programu. Co więcej, w miarę jak posiadające dwa jądra procesory zaczęły się masowo pojawiać w komputerach codziennego użytku, ta paralelizacja elementów kodu zyskała na ważności. Niestety, konieczność częstego wykonywania nie uczyniła tej czynności łatwiejszą. Tutaj na scenę wchodzi AMD. Ich nowa technologia Light-Weight Profiling (LWP) ma zdjąć ciężar z barków programistów, pozwalając samym procesorom decydować o przypisywaniu procesów do poszczególnych rdzeni.

Przedstawiciele AMD podają, że LWP pozwala na pisanie inteligentnego kodu zdolnego do dynamicznych, wykonywanych w czasie rzeczywistym zmian mających na celu poprawienie wydajności równolegle wykonywanych procesów. Wykorzystywane do tego techniki organizacji pamięci i specjalny układ kodu jedynie w minimalnym stopniu obciążają CPU. LWP jest rozwiązaniem sprzętowym, które będzie implementowane w przyszłych mikroprocesorach AMD. W związku z tym można bezpiecznie założyć, że jego częścią będzie zestaw nowych instrukcji, które mają się pojawić w przyszłych architekturach AMD (np. Bulldozer).

„AMD rozumie jak trudne jest tworzenie oprogramowania wykorzystującego wielowątkowość. Podjęliśmy więc kroki mające na celu stworzenie nowych technik pisania kodu, które ułatwią optymalizację pod kątem procesorów wielordzeniowych” - stwierdził Earl Stahl, wice-dyrektor działu inżynierii programowej AMD. „Aby podkreślić, że AMD pragnie wprowadzać jawne innowacje i zachęcić przedstawicieli branży programistycznej do dyskusji, publicznie udostępniliśmy specyfikacje technologii Light-Weight Profiling. Mamy nadzieję, że w ten sposób nawiążemy kontakt z developerami, którym zależy na tworzeniu kodu sprawniej wykonywanego w środowiskach wielordzeniowych”.

Tak naprawdę sprzętowa paralelizacja nie jest niczym szczególnie odkrywczym. Już pod koniec roku 2005 NEC wydał kompilator, który po wgraniu do matrycy FPGA miał automatyzować proces równoległego wykonywania poleceń. Light-Weight Profiling ma jednak to do siebie, że oferuje możliwość dynamicznej reorganizacji działającego programu, podczas gdy technologia opracowana przez NEC umożliwiała jedynie szybszą optymalizację kodu przed uruchomieniem.

Wzrost wydajności na skutek dokonywanych w czasie rzeczywistym decyzji może doprowadzić do powstania sprzętowego rozdzielacza, który przejmie od programisty obowiązek przydzielania procesów do jednostek obliczeniowych. Zważywszy, że AMD ma zamiar wprowadzić na rynek układy Fusion, które będą się składały z jednostki CPU połączonej z procesorem graficznym (GPU), może się okazać, że część poleceń wykonywanych normalnie przez CPU będzie za sprawą LWP trafiało do GPU. Warto pamiętać, że procesor graficzny ze samej swojej natury jest jednostką nastawioną na równoległe wykonywanie dużej ilości zadań. Co więcej, można oczekiwać, że dzięki technologii Light-Weight Profiling wydajność komputerów będzie rosła proporcjonalnie do ilości posiadanych przez nie kanałów obliczeniowych.