Immagina di raddoppiare la potenza di elaborazione del tuo smartphone, tablet, personal computer o server utilizzando l’hardware già esistente in questi dispositivi.
Hung-Wei Tseng, professore associato di ingegneria elettrica e informatica dell’University of California, Riverside (UC Riverside), in un recente articolo intitolato “Simultaneous and Heterogeneous Multithreading”, pubblicato nella rivista ACM DL Digital Library, ha delineato un cambio di paradigma nell’architettura dei computer per ottenere proprio questo risultato.
Hung-Wei Tseng ha spiegato che i dispositivi informatici odierni hanno sempre più spesso come componenti essenziali le unità di elaborazione grafica (GPU), gli acceleratori hardware per l’intelligenza artificiale (AI) e l’apprendimento automatico (ML), o le unità di elaborazione del segnale digitale, questi componenti elaborano le informazioni separatamente, spostandole da un’unità di elaborazione all’altra, creando, di fatto, un collo di bottiglia.
Hung-Wei Tseng insieme a Kuan-Chieh Hsu studente di informatica dell’UC Riverside, nel loro articolo introducono quello che chiamano “Multithreading simultaneo ed eterogeneo” o SHMT (il multithreading è una tecnica in cui una singola copia di un programma applicativo può essere elaborata simultaneamente da diverse transazioni). Descrivono lo sviluppo di un framework SHMT proposto su una piattaforma di sistema embedded che utilizza simultaneamente un processore ARM multi-core, una GPU NVIDIA e un acceleratore hardware Tensor Processing Unit.
Hung-Wei Tseng sui dispositivi interessati ha affermato: «Non è necessario aggiungere nuovi processori perché li hai già».
Il miglioramento delle prestazioni è stato ottenuto attraverso un incremento di velocità di 1,96 volte e una riduzione del 51% del consumo energetico. Le implicazioni sono enormi. L’uso simultaneo di componenti di elaborazione esistenti potrebbe ridurre i costi dell’hardware dei computer, limitando al contempo le emissioni di carbonio derivanti dall’energia prodotta per mantenere i server in funzione nei grandi centri di elaborazione dati delle dimensioni di un magazzino. Potrebbe anche ridurre il consumo di acqua dolce per mantenere freschi i server.
Hung-Wei Tseng nel documento sottolinea che saranno necessarie ulteriori indagini per rispondere a diverse domande sull’implementazione del sistema, sul supporto hardware, sull’ottimizzazione del codice e quale tipo di applicazioni ne trarranno i maggiori benefici.
L’articolo presentato al 56° Simposio Internazionale IEEE/ACM sulla Microarchitettura tenutosi lo scorso ottobre a Toronto, in Canada, ha ottenuto il riconoscimento dei colleghi professionisti di Hung-Wei Tseng presso l’Institute of Electrical and Electronics Engineers (IEEE), lo hanno selezionato come uno dei 12 articoli inclusi nel numero “Top Picks from the Computer Architecture Conferences” del gruppo che sarà pubblicato la prossima estate.
