The Machine zatím využívá hromadu klasických DRAM
HPE pracuje na revoluční architektuře
Stávající počítače používají několikaúrovňový paměťový subsystém. Data jsou uložena na pevných discích nebo SSD, které jsou pomalé, ale mají velkou kapacitu a umí data uchovávat i po vypnutí počítače. RAM jsou násobně rychlejší, jsou blíž procesoru, takže mají kratší latence, ale jejich kapacita je ve srovnání s disky malá, a navíc udrží data jen s přivedeným napětím. Totéž platí i pro několik úrovní vyrovnávacích pamětí přímo v procesoru. Ty jsou ještě rychlejší než RAM, ale mají zlomek kapacity a opět jsou závislé na přísunu elektrické energie.
The Machine na první pohled vypadá jako běžný server
HP tento princip postavilo na hlavu. Chce vytvořit univerzální dokonalou paměť, která bude mít kapacitu disků, bude nevolativní (uchová data i bez napájení), ale nabídne takové rychlosti, že zastoupí RAM a možná i datovou cache v procesoru. K tomu navíc bude sdílená mezi různými procesory, třeba i různých typů optimalizovaných pro konkrétní činnosti. Takovou paměť chce HPE postavit na memristoru.
K čemu to bude dobré? S jedinou pamětí nebudou počítače muset bootovat. Připravené budou hned po zapnutí. Několikanásobně se zvýší výpočetní výkon, protože se k datům bude přistupovat rychleji a systém nebude zatížen režií, aby data přesouval z jedné úrovně do druhé.
Na domácím počítači pro surfování na Facebooku by nová architektura neměla přínos. Míří do serverů a superpočítačů, které zpracovávají big data. HPE konkrétně zmiňuje experimenty v LHC, měření gravitačních vln nebo pozorování z vesmírných teleskopů. Takové množství dat je těžké přenést a uložit, natož zpracovat. Memristorové počítače by s tím měly pomoci. Výrazně urychleny budou také matematické simulace formování Mléčné dráhy nebo testování různých modelů, které by pomohly pochopit a odhalil skrytou hmotu a skrytou energii, které tvoří 95 % vesmíru.
Prototyp je na světě, ale bez memristoru
Proč o tom píšeme? HP při vývoji počítače The Machine, jenž má novou superpaměť využívat, dosáhlo důležitého milníku. Otestovalo první funkční prototyp. Ten zatím nepoužívá memristory, ale jen velkou farmu spřažených DRAM, které jsou sdílené mezi heterogenními počítači s různými SoC. Sdílení je postaveno na optických sběrnicích, které by oproti běžným elektrickým měly přinést vyšší kapacitu a latence na úrovni lokálních pamětí.
Ověřen byl také upravený Linux a programovací nástroje, které mají využít výhody Memory-Driven Computingu. HPE mluví o 8000násobném nárůstu rychlosti, ale bez znalosti konkrétního porovnávaného hardwaru je to nicneříkající číslo. Pravou sílu The Machine ukážou až memristory. Kdy? Možná v roce 2020. S funkčním prototypem už ale inženýři mohou odhadnout, kde má systém slabiny, vyladí optické spoje a připraví software.
