Revolucija u računalnoj performansi: In-memory računanje
U posljednjim desetljećima, brzine procesora i kapaciteti pohrane memorije značajno su se povećali. Međutim, opća računalna učinkovitost i dalje je ograničena prijenosom podataka. Ovaj proces stvara usko grlo jer CPU mora dohvatiti i obraditi podatke iz memorije. U ovom članku istražit ćemo nova rješenja koja bi mogla revolucionirati način na koji komponente računala komuniciraju, s naglaskom na in-memory računanje.
Izazovi tradicionalnog pristupa
Unatoč napretku tehnologije, postoje problemi koji se nisu adekvatno riješili. Naime, alati koji omogućuju izvođenje operacija izravno u memoriji trenutačno se razvijaju, ali softver koji podržava takve operacije još uvijek nije dovoljno napredan. Prema izvještaju s Techxplorea, istraživači sa Techniona (Izraelskog instituta za tehnologiju) pronašli su rješenje za ovaj izazov.
Inovacije koje dolaze iz Techniona
Shahar Kvatinsky sa Fakulteta elektrotehnike i računalnog inženjerstva Andrew i Erna Viterbi objašnjava: “Kako se neke računice sada obrađuju u memoriji, potrebno nam je novo softversko rješenje.” Ova nova tehnologija dijelom zahtijeva izradu novih instrukcija koje podržavaju in-memory računanje. Postojeće građevne blokove računalstva često su neprikladne za ovu novu metodu, što pak nameće potrebu za pisanjem novog koda, što zahtijeva značajno vrijeme i trud od strane programera.
PyPIM: Nova platforma za procesiranje u memoriji
Kvatinsky već godinama istražuje rješenja za “problem zida memorije”, koji nastaje zbog upotrebe različitih komponenti za izvršavanje proračuna. Njegova istraživačka skupina, predvođena doktorandom Orian Leitersdorfu u suradnji s istraživačem Ronnyjem Ronenom, razvila je PyPIM (Python Processing-in-Memory). Ova platforma integrira in-memory računanje s popularnim programskim jezikom Python.
- Transformacija visoko nivoa: PyPIM pretvara visoke razine Python komandi u strojne instrukcije koje se izvršavaju izravno unutar memorije računala.
- Olakšanje razvoju softvera: Istraživači vjeruju da će ova nova platforma omogućiti programerima da lakše stvaraju softver za PIM računala.
- Simulacijski alat: Uz PyPIM, znanstvenici su kreirali alat za simulaciju koji pomaže u razvoju hardvera i procjeni poboljšanja performansi u odnosu na konvencionalna računala.
Prikazivanje rezultata istraživanja
Nedavno su rezultati istraživanja prikazani na IEEE/ACM Međunarodnoj simpoziji o mikroarhitekturi u Austinu, Texas, a rad koji detaljno opisuje njihov rad dostupan je na arXiv preprint serveru. Ova inovacija ne samo da postavlja temelje za buduću računalnu tehnologiju, već i otvara vrata novim mogućnostima za razvoj softverskih aplikacija.
Zaključak
Ukratko, naša sposobnost obrade podataka mogao bi odjednom postati brža i učinkovitija uz razvoj platformi poput PyPIM. Ova otkrića predstavljaju izvanredan korak prema rješavanju problema s prijenosom podataka u računalnim sustavima. Dok programeri nastavljaju istraživati sav potencijal ovom novom metodom, svijet tehnologije s nestrpljenjem očekuje sljedeće korake u evoluciji računalnog inženjerstva.
