A MultiClet avagy Multiclet egy folyamatban lévő projekt egy olyan mikroprocesszor előállítására és alkalmazására, amely állítása szerint az első poszt-Neumann, többcellás mikroprocesszor, és megtöri a számítástechnika több mint 60 éve érvényben lévő paradigmáját. A múltban voltak már kísérletek Neumann-architektúrától való eltávolodásra, de ezek közül nagyobb sikert egy sem ért el. A Multiclet jelenleg egy 4 cellás dinamikusan rekonfigurálható mikroprocesszor-megvalósítás. Az orosz MultiClet Corporation vállalat fejleszti és forgalmazza.

A processzor alapvető jellemzője, hogy nem hagyományos architektúrát valósít meg, hanem inkább a sejtautomatákra hasonlító többcellás / többsejtes felépítéssel rendelkezik. A sejtek aszinkron módon dolgoznak, egymástól függetlenül hajtják végre az utasításokat, amikor a szükséges adatok rendelkezésre állnak, ezáltal a kialakítás a szisztolikus számítási paradigmához áll közel.

Történet 2013 áprilisában a fejlesztő megállapodást kötött az orosz Szputnyiksz céggel a Multiclet mikroprocesszor közös fejlesztésére.

2014 januárjában bejelentést tettek, mely szerint a FreeRTOS operációs rendszert portolják a Multiclet mikroprocesszorra, ezzel demonstrálva, hogy a mikroprocesszor potenciálisan képes olyan feladatok elvégzésére, amelyek alkalmassá teszik valós termékekhez való alkalmazásra.

2014 áprilisában a Multiclet processzor kompakt, egykártyás számítógépen való alkalmazását célzó „Key_P1 MultiClet: Your Powerful Digital Guardian” elnevezésű Kickstarter projekt nem tudott elegendő finanszírozást gyűjteni.

2014 júniusa utáni időszakban a Multiclet mikroprocesszort állítólag valós űrbeli körülmények között tesztelték, a Szputnyiksz TabletSat-Aurora mikroműholdjában.

2014 márciusában, a MultiClet cég bemutatta a processzort, mint az első többcellás dinamikusan rekonfigurálható mikroprocesszort, az indonéziai Inatronics 2014 kiállításon.

2014 júliusában Oroszország körülményei megváltoztak a 2014-es ukrajnai fegyveres konfliktus miatt. A gazdasági szankciók eredményeként több minisztérium is felvetette az importált elektronikai termékek helyettesítésének kérdését. Ez potenciálisan nem akadályozza a MultiClet projekt belső finanszírozását, de versenyeznie kell a sokkal bizonyítottabb Elbrusz mikroprocesszorral is, amelynek története a Szovjetunió Elbrusz számítógépeiig nyúlik vissza, és az újabban bejelentett Bajkál CPU-val is.

2022-ben a MultiClet vállalat felkerült az Egyesült Államok szankciós listájára Oroszország ukrajnai inváziója miatt, és 2023 óta kanadai szankciók alatt áll.

Finanszírozás 2004 óta a dán Symbion Capital kockázati tőkealap és a Bortnik Fund több mint 300 millió rubel tőkét biztosított a projekthez. 2009-ben volt egy sikertelen társfinanszírozási kérelem a Rusnano felé. 2010-ben a közlemények szerint összességében több mint 1 milliárd rubelre lenne szükség a tényleges gyártás elindításához. 2011-ben megalapították a MultiClet vállalatot, 323 millió rubel tőkével, amely jelenleg felelős a mikroprocesszor fejlesztéséért.

2014 augusztusában 80 millió US dollár összegű támogatás iránti kérelmet nyújtottak be az Orosz-kínai befektetési alaphoz (RKIF) egy Multiclet processzoron alapuló számítógép kifejlesztése céljából.

Műszaki koncepció A hagyományos többmagos processzor architektúrával ellentétben, a Multiclet mikroprocesszorban minden egyes cella képes kommunikálni egymással, a közbenső eredmények memóriaregiszterekben történő tárolásának szüksége nélkül. Ez megszünteti a szekvenciális függőségű assembly nyelvű utasítások koncepcióját, és egy magas szintű programozási nyelvet valósít meg közvetlenül a számítógép hardverén. A legkisebb oszthatatlan egység egy triadikus nyelven leírt utasításkészlet. Minden triád leírhat egy műveletet más triádokra történő hivatkozásokkal, memóriaregiszterekben tárolt adatokra való hivatkozások nélkül. Az utasítások közvetlenül tartalmazzák a műveletek közötti információs kapcsolatokat. A triádok sorozatának eredménye a kiválasztáskor kerül kiértékelésre, például amikor egy eredmény memóriaregiszterbe történő írására vonatkozó utasítás kerül a végrehajtó egységbe.

Lehetséges előnyök A többcellás mikroprocesszor-architektúra megkönnyíti a párhuzamos végrehajtást, mivel az egyes műveletekben nincs szükség átmeneti memóriahozzáférésre, így minden cella függetlenül működhet, amíg valamely más cellának nincs szüksége az eredményre. A mikroprocesszor redukált/csökkentett teljesítménnyel tovább működhet, ha egy vagy több cella működésképtelenné válik. A mikroprocesszor dinamikus újrakonfigurálása tartós hibák esetén ideálissá teszi a mostoha körülmények közötti használathoz, például űralkalmazásokban.

Az utasításokon belüli összes művelet memória-használat nélküli megvalósítása 4–5-szörösére növeli a számítási teljesítményt és akár 10-szeresére csökkenti a mikroprocesszor energiafelhasználását.

Kritika 2012 júliusában kritikus véleményt fogalmaztak meg egy fórumon, ami a technológia skálázásával kapcsolatos lehetséges kihívásokat tárgyalja. A fő akadályok lehetnek a többcellás architektúra különböző cellái között szükséges nagymértékű kommunikáció és annak megvalósítása 180 nanométer alatti CMOS félvezetőtechnológiával.

Egy másik kritikus cikk 2012-ből kiemeli, hogy ez a fajta architektúra a világban 2006 óta ismert „Explicit Data Graph Execution”, EDGE (explicit adatgráf végrehajtás) avagy a „TRIPS architektúra” néven, de az nem terjedt el, nem aratott üzleti sikert. A kritika kitér a processzor belső szerkezetére is, amelyben a cellák egy közös regiszterfájlhoz férnek hozzá egy kapcsolóhálózat segítségével, és megjegyzi, hogy általában ez a fajta architektúra lassú, pusztán fizikai korlátok miatt, így nem véletlen, hogy a Multiclet csak 100 MHz körüli alacsony órajeleken működik. A processzor bejelentett teljesítménye is megkérdőjelezhető.

Változatok Elérhető és javasolt többcellás processzorváltozatok: Típus leírás P magas teljesítmény (Рerformance) és az energiafelhasználás egyidejű csökkentése C ultra-alacsony energiafelhasználás (Consumption) és nagy teljesítmény R dinamikus újrakonfigurálás (Reconfiguration) L hibatűrés (Liveness)

Modellek Elérhető többcellás processzormodellek: Jelölés cellák órajelfrekvencia típus folyamat év gyártó MCp041P100104 4 P1 180 nanométer 2013 SilTerra Malaysia MCp0411100101 4 P1 180 nanométer 2013 SilTerra Malaysia MCp042R100102 4 R1 180 nanométer 2014 SilTerra Malaysia

Tervezés alatt Jelenleg tervezés alatt álló változatok: 4 cellás mikroprocesszor az L változathoz 16 cellás mikroprocesszor audio- és videoalkalmazásokhoz, 45 nanométeres CMOS gyártási folyamattal 64 cellás mikroprocesszor szuperszámítógépekhez, 22 nanométeres CMOS gyártási folyamattal

Jegyzetek

Fordítás

Források További információk http://www.multiclet.com – a cég weboldala – a Multiclet MCp0411100101 processzor lapkájának nagy felbontású fotója – használati utasítás a MCp0411100101 többcellás processzor QFP-208 és CQFP-240 tokozású változataihoz

Kapcsolódó szócikkek MIMD Orosz mikroprocesszorok listája

Kategória:Mikroprocesszorok Kategória:Orosz számítástechnika