Performanța poate fi îmbunătățită semnificativ atunci când CPU nu este implicat
Marginea sângerândă: Procesarea în memorie este un concept fascinant pentru o nouă arhitectură de computer care poate calcula operațiuni în memoria sistemului. În timp ce hardware-ul care găzduiește acest tip de procesare este încă în dezvoltare timpurie, cercetătorii au propus deja o abordare software care poate valorifica eficient hardware-ul.
Cercetătorii israelieni au dezvoltat o nouă „platformă” software pentru a transforma instrucțiunile Python ușor de citit în cod de mașină de nivel scăzut și pentru a-l executa în RAM fără a trece prin CPU. Această nouă arhitectură de procesare în memorie (PIM) îmbunătățește semnificativ performanța codului și va fi esențială în transformarea eforturilor de cercetare PIM într-o arhitectură de computer adecvată.
Profesorul Shahar Kvatinsky și echipa sa de la Facultatea de Inginerie Electrică și Calculatoare Andrew și Erna Viterbi au lucrat la tehnologia PIM de ceva timp. Ei încearcă să rezolve problema peretelui de memorie – necesitatea a două componente hardware complet separate (CPU și RAM) pentru a executa sarcinile de calcul.
Într-o arhitectură tradițională de PC, procesorul execută instrucțiuni programate stocate în RAM. Găsirea unei modalități de a rula instrucțiunile la nivelul RAM ar atenua „blocarea de trafic” a datelor transferate între procesor și memorie.
Calculul corect PIM ar putea accelera munca computerului în multe domenii, inclusiv AI, biotehnologie, finanțe și multe altele. Componentele hardware pentru a facilita operațiunile PIM sunt în curs de dezvoltare, cercetătorii lucrând la noi arhitecturi de memorie și electronice. Până acum, s-au efectuat puține cercetări cu privire la programele de calculator care pot funcționa pe mașini compatibile cu PIM.
Echipa lui Kvatinsky a propus un concept numit PyPIM, un portmanteau de Python și Processing-in-Memory. Noua interfață și bibliotecile de dezvoltare ale PyPIM ar converti comenzile Python tradiționale, de nivel înalt, în cod de mașină de nivel scăzut, activat pentru PIM, care rulează mai eficient pe hardware PIM.
Abordarea propusă de PyPIM ar putea accelera în mod semnificativ adoptarea PIM, deoarece programatorii nu ar trebui să învețe un nou limbaj. Ei vor continua să codifice în Python ca de obicei. Cercetătorii au creat un simulator de dezvoltare hardware și un instrument de măsurare a performanței, astfel încât programatorii să poată evalua îmbunătățirile de performanță obținute cu PIM. Studiul a propus, de asemenea, sarcini matematice și algoritmice pentru a arăta modul în care PyPIM ar putea îmbunătăți performanța de calcul.
