100-Kern-Prozessor mit 55 Watt

Die auf Multi-Core-Prozessoren für Embedded Systems und Netzwerkgeräte spezialisierte US-Firma Tilera, deren Mitgründer und CTO Anant Agarwal Ende der 80er-Jahre in Stanford an der Entwicklung des MIPS-X (PDF-Datei) beteiligt war und sich später am MIT mit SPARCs beschäftigte, packt beim Tile-Gx nun bis zu 100 VLIW-Prozessorkerne auf einen Chip. Dank effizienter Rechenwerke und 40-Nanometer-Fertigungstechnik soll der 100-Kern-Prozessor mit 1,5 GHz Taktfrequenz bei "typischen Anwendungen" mit 55 Watt Leistungsaufnahme auskommen; die sparsamste 1-GHz-Version mit 16 Kernen mit 10 Watt.

Alle Tile-Gx-Mehrkerne enthalten auch Controller für DDR3-Speicher sowie PCI-Express- und Netzwerk-Interfaces; die teuerste Version beispielsweise bindet vier DDR3-Kanäle mit 1,066 GHz Taktfrequenz an (DDR3-2133, mit ECC), einen PCIe-x4- und zwei PCIe-x8-Ports sowie zwei 40-GBit/s-Ethernet-Ports oder 32 1-GBit/s-Ports.

Wie Tilera betont, kann theoretisch jeder einzelne Tile-Gx-Kern – im unterschied zu anderen aktuellen (Many-Core-)Prozessoren mit sehr vielen Kernen, etwa Grafikchips – ein vollwertiges Betriebssystem ausführen; die C/C++-Entwicklungsumgebung von Tilera setzt dabei auf Linux (Kernel 2.6). Jedem Core stehen auch L1- und 256 KByte L2-Cache zur Verfügung.

Die 100 Prozessorkerne sollen ausreichend Performance liefern, um etwa Snort-Prüfungen an 80-GBit/s-Verbindungen durchzuführen oder "mehrere Dutzend" H.264-Streams zu kodieren. Dank SIMD-Befehlen soll jeder Kern pro Taktzyklus vier Muliply-Accumulate-(MAC-)Operationen verarbeiten, ein Tile-GX100 also bis zu 600 Milliarden MAC/s. Der Multistream iMesh Crypto Accelerator (MiCA) soll einen 40-GBit/s-Datenstrom in Echtzeit verschlüsseln und zwei 20-GBit/s-Datenströme komprimieren können. Eine Besonderheit der Tilera-Prozessoren ist ihr iMesh-Netzwerk, über das die einzelnen Kerne miteinander kommunizieren; beim jüngsten Vertreter soll die aggregierte interne Bandbreite bis zu 200 TBit/s betragen.

Der Tile-Gx rechnet angeblich zehnmal so effizient wie Intels Anfang 2010 kommende x86-Prozessorgeneration Westmere; bei diesem Vergleich nennt Tilera aber kein konkretes Vergleichsprodukt – der Hexa-Core-Serverprozessor Westmere-EP dürfte etwa auch in besonders sparsamen Versionen erscheinen –, außerdem sollen erste Muster des Tile-Gx100 erst im vierten Quartal 2010 erscheinen und die kleineren Varianten noch später. Dann liefert Intel möglicherweise schon Prozessoren der Sandy-Bridge-Generation mit der Befehlssatzerweiterung AVX aus. Im Vergleich mit Spezial-CPUs oder dem GPGPU-Einsatz von GPUs scheiden x86-/x64-Allzweckprozessoren aber tatsächlich oft schlechter ab, wenn sehr spezieller Code läuft. (ciw)