Сотрудники Университета штата Иллинойс с Урбана-Шампейн опубликовали исследование экономической модели будущих компьютерных систем, построенных на базе многоядерных процессоров.
На сегодняшний день, отмечают авторы, Джозеф Слоун и Ракеш Кумар, потребители приобретают компьютерные системы, которые, скорее всего, будут удовлетворять средним или минимальным вычислительным запросам используемых приложений. Если системные требования этих приложений изменяются, то пользователям придётся приобретать новые компьютеры (или хотя бы новые процессоры) либо привыкать к непроизводительно медленной работе компьютера.
Слоун и Кумар указывают, что по мере того, как среднее количество ядер на одном процессоре будет возрастать, удовлетворять системные требования новых ресурсоёмких программ будет всё труднее по экономическим причинам, и к тому же покупатели многоядерных процессоров часто будут платить за вычислительные мощности, в которых на самом деле не нуждаются.
Многоядерность сулит проблемы и производителям: им придётся подбирать для каждого рыночного сегмента свои конфигурации, и рост количества ядер спровоцирует экспонентальное увеличение числа возможных конфигураций.
Уже в ближайшее время Intel придётся испытать эту проблему на практике: линейка 45-нм процессоров Nehalem с 2, 4 или 8 ядрами на борту, скорее всего, станет самой обширной в истории компании. С другой стороны, когда количество ядер в одном процессоре перевалит за десятки или даже сотни, считают авторы исследования, практические соображения вынудят производителей резко ограничить количество возможных конфигураций процессоров, а это будет означать, что конечным потребителям с гарантией придётся переплачивать за ненужные им вычислительные ресурсы.
В своей работе Слоун и Кумар рассматривают пять экономических моделей, которые позволили бы избежать производителям лишних проблем. Общая их суть состоит в деактивации "ненужных" ядер на процессоре. Одна из предложенных моделей предполагает, что покупатель загодя решает, в каком количестве ядер он нуждается, и получает именно его. Другие модели предполагают, что по запросу и за дополнительную плату производитель сможет активировать отключённые ядра.
В частности, в основе модели UpgradesOnly (только модернизация) лежит предположение, что вычислительные требования имеют тенденцию к возрастанию, и даже если потребитель приобрёл процессор с достаточным для его задач количеством активных ядер, в дальнейшем может возникнуть дефицит вычислительной мощности, избавиться от которого можно активацией отключенных ядер. Естественно, если потребности начнут превосходить физические возможности процессора, менять его придётся целиком.
Модель Limited Up/Downgrade предполагает, что среднестатистические запросы на вычислительную мощность могут временами возрастать на короткий срок. По окончании этого периода производитель может отключить некоторое количество ядер, необходимость в которых отпала, и частично вернуть клиенту деньги за "избыточные" мощности.
Третья модель, CoresOnRent ("Ядра в аренду"), в соответствии с их названием предполагают, что для конечного потребителя будет разумнее не приобретать многоядерные процессоры, а брать их в аренду. Тогда ему будет предложено заключить с производителем процессора договор, согласно которому клиенту на определённый срок будет предоставляться процессор с оговорённым количеством ядер, а в дальнейшем пользователь может продлить контракт или подписать новый.
Наконец, модель PayPerUse освобождает пользователя от необходимости заранее оценивать вычислительные требования его программ: он просто оплачивает в течение определённого срока количество используемых ядер, но, как и в случае CoresOnRent, не получает процессор в собственность.
Подобный подход в определённой степени уже опробован на серверных системах, таких как IBM System i, где технология Capacity on Demand в случае необходимости позволяет активировать или деактивировать дополнительные процессоры и память в "горячем режиме".
Но в случае с отдельными ядрами имеется и ряд проблем. Например, архитектуры систем на основе многоядерных процессоров потребуют особую организацию памяти, напрямую связанную с количеством ядер. Кроме того, уже сейчас многоядерность иногда вызывает проблемы с лицензионными моделями программного обеспечения, к тому же доступ производителей процессоров к компьютерным системам наверняка вызовет вопросы, связанные с privacy.
Подождите...