Việt Báo Việt Nam PDA


Nghiên cứu công nghệ song song cho sản xuất chip

Thứ năm, 03 Tháng bảy 2003, 08:45 GMT+7






Các công ty sản xuất thiết bị bán dẫn đang tìm cách phát triển những siêu máy tính theo cơ chế xử lý song song (paralleism) bằng cách chế tạo các mạch tích hợp với kích cỡ ngày càng thu nhỏ.

Với cỡ chip giảm xuống còn 130 nanomét (1 nanomét bằng một phần tỷ mét) và sắp tới sẽ chỉ còn 90 nanomét, 1 cm vuông silicon hiện nay có thể chứa tới 100 triệu bóng bán dẫn gắn trên bề mặt chip. Điều này cho phép một bộ xử lý chia các nhiệm vụ thành những phần nhỏ hơn để xử lý cùng một lúc.

Hiện vẫn chưa chắc việc xử lý song song ở cấp độ chip có thành công hay không. Tất cả mẫu thiết kế của các bộ xử lý hàng đầu hiện nay đều có hạn chế về khả năng áp dụng công nghệ song song bên trong. Tuy nhiên, ngay cả khi lõi của bộ xử lý được hỗ trở bởi một dung lượng nhớ lớn thì nó vẫn chỉ chiếm tỷ lệ nhỏ trên một chip kỹ thuật số hiện nay. Do đó, có đủ chỗ cho hầu hết bộ xử lý đa lõi để thực hiện ít nhất một số phép xử lý song song nhỏ.

Trong 5 năm qua, hàng chục nhà sản xuất chip đã giới thiệu các mẫu thiết kế có gắn kết hàng trăm bộ vi xử lý được kết nối trên cùng một chip. Hãng PicoChip của Anh đã đưa khái niệm song song vào xử lý tín hiệu kỹ thuật số áp dụng cho mạng điện thọai di động thế hệ thứ 3 của mình. Công ty này cho biết chip PC101 của họ đang được đánh giá là sản phẩm hàng đầu cho các hệ thống điện thoại di động. Thiết kế của PicoChip có gắn liên thông tới 430 bộ xử lý trên một chip đơn.

Trong khi đó hãng PACT tại Munich (Đức) cũng chế tạo được một chip khổng lồ với 128 bộ xử lý trên đó. Sự khác biệt ở chỗ lõi trong chip của PACT xử lý dữ liệu ở cấp 32 bit, còn mẫu của PicoChip là 16 bit. Nhà sản xuất chip Siroyan của Anh cũng đang phát triển theo hướng tương tự một bộ xử lý tín hiệu kỹ thuật số đa hợp có tên One DSP, và hai hãng đồng hương khác cũng tham gia vào nghiên cứu kỹ thuật song song là Elixent và Clearspeed.

Tại Bắc Mỹ, Trung tâm Improv System thuộc Đại học Berkely đang thiết kế một loại chip DSP linh hoạt. Hai công ty Internet Machines (Mỹ) và Hyperchip (Canada) cũng có dự án trong lĩnh vực đầy thách thức này.

Vậy tại sao lại có sự đổ xô vào nghiên cứu công nghệ song song? Một trong những câu trả lời là các công ty sản xuất thiết bị bán dẫn chưa thực sự biết phải làm gì với số lượng bóng bán dẫn khổng lồ mà giờ đây họ phải gắn lên một chip. Khả năng thiết kế và chế tạo ra một sản phẩm mới với 100 triệu bóng bán dẫn liên kết chưa tương thích với năng lực sản xuất hiện nay.

Trên thực tế, việc sản xuất các thiết bị theo cơ chế xử lý song song không phải là khó. Vấn đề là làm cho chúng hoạt động một cách hiệu quả như mong muốn. Khi mà số bộ vi xử lý tăng lên, thời gian cho nhiệm vụ xử lý giảm xuống và thời gian liên lạc (hoặc thời gian đợi các bộ xử lý khác liên lạc) cũng tăng. Ích lợi của việc tăng thêm số bộ xử lý tùy thuộc vào việc mỗi thiết bị đơn lẻ này được liên kết với nhau như thế nào và tùy thuộc vào loại vấn đề mà chúng thực hiện.

Điều này lý giải tại sao các bộ xử lý song song thường được dùng cho những ứng dụng chuyên biệt. Việc giới hạn trọng tâm những vấn đề cần giải quyết sẽ đơn giản hóa công việc của các nhà nghiên cứu khi đưa cấu trúc song song đạt được hoạt động tối ưu. Một trong những ứng dụng phổ biến nhất hiện nay là mạng, đặc biệt mạng LAN không dây và điện thoại di động thế hệ thứ ba. Đến nay, chưa có hãng sản xuất chip song song nào đưa được công nghệ này vào kinh doanh. Vì thế nó vẫn là thách thức lớn đối với nhiều nhà sản xuất như Intel, AMD và Texas Instruments.

Tháng 1 năm nay, Intel giới thiệu một số chi tiết có cấu trúc song song mà họ đã phát triển dựa trên sự tập hợp một số bộ xử lý có độ phức tạp khác nhau. Chúng được kết nối trên một mạng mắt lưới theo cơ cấu liền kề mà Intel gọi là "cấu trúc luồng dữ liệu". Mục đích của thiết kế này là tạo ra thiết bị đầu cuối dùng để phát hiện sóng radio và có thể tự thích nghi với loại mạng mà nó tìm thấy, nói cách khác là tự cấu hình lại chính nó để tương thích với giao thức radio đang được sử dụng.

Thực tế cho thấy chìa khóa thành công của công nghệ song song không phải là việc lựa chọn loại bộ xử lý hay phương thức kết nối của chúng. Điều quan trọng là sự kết hợp của phần cứng và phần mềm giống như thành công của MS DOS trong những năm 80 và Intel 8086 của thập kỷ 90. Con đường tới thành công sẽ phụ thuộc vào khả năng lập sơ đồ thuật toán một cách hiệu quả trên một tập hợp các nguồn (phần cứng và phần mềm chung). Và hiện nay, Intel là công ty có khả năng đạt được điều này nhất trong thời gian tới.

Phan Khương (theo InfoWorld, Technology & Business)



Việt Báo //

E-mail to friend Email bài viết này


Các bài viết khác:

Tiếp theo >>


Tìm Kiếm: 

^ Về đầu trang | Viet Bao RSS | Dự Báo Thời Tiết | Lịch TV | Liên Hệ - Contact - Quảng Cáo


Copyright©2007 Viet Bao Viet Nam Mobile (xHTML Mobile version), thử nghiệm phần mềm pda.vietbao.vn 1.0