Компьютеры известны своей гибкостью, способностью обеспечивать работу любых приложений — от консольных игр до фондовых бирж. Однако на уровне вычислений большинство компьютеров привязаны к массивами идентичных процессоров (ядер) определённого типа, базирующихся на какой-то одной из архитектур набора команд (Instruction Set Architecture, ISA). В портативных ПК это, в основном, x86, в смартфонах — ARM, в мэйнфреймах — POWER.

В области компьютерных исследований до сих пор не было экспериментальной аппаратной платформы, которая позволяла бы разработчикам опробовать гетерогенные схемы, сочетающие разные типы ядер и ISA. Восполнит это упущение созданная в Принстонском университете платформа с открытым исходным кодом, под названием Bring Your Own Core (BYOC).

С её помощью исследователи смогут не только комбинировать ядра для разных ISA, но и разрабатывать гибридные ISA для новых типов процессоров, изучать потенциал новых открытых архитектур наборов инструкций, таких как RISC-V ISA.

Конечной целью проекта, представленного на виртуальной международной конференции по архитектурной поддержке языков программирования и операционных систем (ASPLOS 2020), является создание новых систем, способных распределять задачи между специализированными ядрами, улучшая эффективность и скорость вычислений.

BYOC оперирует на двух основных уровнях. Первый — это детальное моделирование аппаратного обеспечения, вплоть до разводки каждого компонента в чипе. Второе — это эмуляция архитектуры чипа на реконфигурируемом оборудовании. Такая эмуляция конкретизирует, как будет выглядеть и функционировать настоящий компьютерный чип с использованием выбранных ядер и ISA.

В презентационной статье описаны успешные эксперименты по комбинированию в платформа BYOC до 10 ядер, относящихся к четырём различным ISA, однако это далеко не исчерпывает возможности данной системы.

«Исследователи могут подключать свои ядра к нашей модифицируемой аппаратной платформе, которая легко поддерживает множество ISA и способна масштабироваться для работы с полумиллиардом ядер», — заявил Джонатан Балкинд (Jonathan Balkind), аспирант компьютерных наук в Принстоне.

Ready, set, buy! Посібник для початківців - як придбати Copilot для Microsoft 365