Pe măsură ce cererea societății pentru putere de calcul continuă să crească, la fel crește și nevoia de procesoare mai eficiente. Un grup de cercetători din Elveția a conceput un nou design de procesor, care poate ajuta la satisfacerea nevoilor intensive de calcul. Acesta are o dimensiune mică și este foarte rapid din punct de vedere computațional (denumirea procesorului SNITCH a fost inspirată din seria de filme Harry Potter).
Florian Zaruba, cercetător postdoctoral în cadrul Laboratorului de Sisteme Integrate din Institutul Federal de Tehnologie (ETH) Elvețian din Zürich, și un cercetător implicat în proiectarea procesorului Snitch, au observat faptul că există o tendință a nucleelor comerciale, de uz general, care se bazează pe procesoare mai mari și mai consumatoare de energie. „Snitch este opusul acestor procesoare de pe piață”, susține Zaruba.
De obicei, procesoarele încearcă să găsească o comandă eficientă de instrucțiuni, pe parcursul funcționării, care necesită hardware suplimentar, folosind o cantitate mai mare de energie. Snitch este capabil să execute majoritatea instrucțiunilor sale de bază instantaneu, ocolind necesitatea acestui hardware suplimentar.
Datorită acestei abordări eficiente de calcul, Snitch – construit pe arhitectura de cip RISC-V – poate efectua cele mai multe instrucțiuni de bază într-un singur ciclu de ceas. De asemenea, a fost conceput pentru a executa instrucțiuni cu latență mai lungă, fără a bloca și a aștepta finalizarea lor. „Acest lucru a condus la un design foarte compact și de înaltă performanță, în comparație cu procesoarele convenționale care ating performanțe ridicate”, explică Zaruba.
Zaruba și colegii săi au descris designul procesorului într-un studiu, publicat în data de 7 octombrie 2021 în jurnalul știițific IEEE Transactions on Computers, unde l-au comparat cu alte modele de referință. În cadrul testelor, aceștia au descoperit că un singur procesor Snitch, cu extensiile sale personalizate, era de două ori mai eficient, din punct de vedere energetic, decât celelalte procesoare analizate. Când au fost utilizate mai multe procesoare în paralel, Snitch s-a dovedit a fi de 3,5 ori mai eficient din punct de vedere energetic și de până la șase ori mai rapid decât celelalte.
De asemenea, există și alte componente hardware, cum ar fi GPU-urile, care depășesc procesoarele standard, în ceea ce privește viteza de calcul, dar astfel de sarcini tind să fie utilizate doar pentru calcuke speciale. Pe de altă parte, Snitch este mult mai versatil, efectuând o varietate de sarcini, în timp ce execută calcule rapid și eficient.
Zaruba susține că Snitch este mai complicat de programat. Totuși, acesta este de părere că eficiența energetică va fi prioritatea numărul unu pentru calculatoarele din următoarea generație și că eficiența energetică a lui Snitch o va face atrăgătoare, în ciuda cerințelor sale de programare mai complexe.
Cercetătorii a pus la dispoziția publicului, gratuit, designul hardware al Snitch și au observat un interes crescând din partea consorțiilor din industrie, un exemplu fiind compania Open Hardware Group, care a sprijinit eforturile de comercializare.
În continuare, echipa plănuiește să construiască sisteme mai mari, bazate pe procesorul Snitch. „Deși am putea demonstra deja o configurație de cluster Snitch, cu 8 nuclee versatile, foarte eficientă din punct de vedere energetic, există oportunități interesante în construirea platformelor de calcul scalabile pe mii de nuclee Snitch”, a declarat Zaruba, menționând că echipa sa lucrează în prezent pentru atingerea acestui obiectiv.
