Zamislite da vaše prijenosno računalo radi dvostruko brže bez nadogradnje hardvera, samo uz pomoć pametnijih softverskih algoritama. To je otprilike bila ideja vodilja novog istraživanja koje bi moglo promijeniti način na koji funkcioniraju današnji uređaji, nadaju se autori s Kalifornijskog sveučilišta u Riversideu. Zaživi li njihov pristup, to bi povećalo performanse hardvera, ali i njegovu učinkovitost, uz značajno manju potrošnju energije.

Stari procesori, nova ideja

Ovaj  proces "simultane i heterogene višenitnosti" (simultaneous and heterogeneous multithreading, SHMT) iskorištava činjenicu da se moderni telefoni, računala i drugi uređaji obično oslanjaju na više od jednog procesora.

"Ne morate dodavati nove procesore jer ih već imate", pojašnjavaju istraživači UCR-a. Naime, kažu oni, iako se pojam procesora još uvijek koristi za opisivanje mozga modernih hardverskih uređaja, obično je riječ o kombinaciji više procesora koji rade zajedno: grafička procesorska jedinica (GPU), tenzorska procesorska jedinica (TPU), središnja procesorska jedinica (CPU)...

Brže i štedljivije

Oslanjanje na specijalizirane procesore svakako ima svoje prednosti jer se oni mogu konstruirati za specifične zadatke. Loša strana je to da se zbog miješanja podataka iz različitih jedinica mogu pojaviti uska grla, što pak utječe na brzinu i učinkovitost. Istraživači smatraju da se to izgubljeno vrijeme i energija mogu povratiti pokretanjem više podzadataka istovremeno, na više procesora.

Testna postavka uključivala je ARM Cortex-A57 CPU, Nvidia GPU i Google Edge TPU. Korištenjem simultanog i heterogenog multithreadinga, izvođenje uzorka koda bilo je 1,95 puta brže, dok je potrošnja energije smanjena za 51 posto.

Perspektiva SHMT-a

"Ukorijenjeni programski modeli fokusiraju se na korištenje samo najučinkovitijih procesorskih jedinica za svaku regiju koda i tako nedovoljno iskorištavaju procesorsku snagu unutar heterogenih računala", pišu istraživači u svom radu, predstavljenom na međunarodnom simpoziju o mikroarhitekturi u Torontu i dostupnom online.

Dakako, još je rano za primjenu ove tehnologije u svakodnevnom životu. Istraživači priznaju da prije toga treba prevladati neke značajne izazove; za početak, trebalo bi razdijeliti računalne poslove kojima bi se bavili različiti tipovi procesora i potom ih ponovno iskombinirati da bi sve radilo bez usporavanja.

"Konvencionalni homogeni simultani multithreading hardver to ne može učiniti na zadovoljavajući način, ali SHMT će morati biti dovoljno kvalitetan kako bi nadvladao sve moguće nepreciznosti temeljnih arhitektura", zaključuju istraživači.