Intel: Tek bilgisayara yüzlerce işlemci

Hep daha hızlı, hep daha küçük: Intel yüzlerce işlemciyi bir bilgisayara sığdırıp süper bilgisayarları evimize getirmeyi amaçlıyor. Akıllı süper işlemciler enerji tüketimini de düşürüyor.

Intel'in kurucularından Gordon Moore 44 yıl önce, 1965 yılında bir teknoloji dergisindeki röportajında mikroişlemciler içindeki transistör sayısının her iki yılda bir iki katına çıkacağını söylemişti. Bugün artık Moore Yasası olarak adlandırılan bu öngörü, günümüze kadar mikroişlemcilerdeki performans artışında önemli bir kriter oldu.

Ama Moore o günlerde Intel'in yeni Atom mikroişlemci konseptinin bu kadar etkili olacağını öngörememişti. Atom işlemciler bugün düşük performanslarına rağmen (diğer Core-i7'lere göre) çok uygun fiyatlarıyla kapış kapış satılıyor.

Bunun arkasındaki mantık ise oldukça basit: Güncel Intel Core 2 ve Core i7 işlemciler o kadar performanslı ki çoğu yazılım ve kullanıcı bu kadar işlem gücüne ihtiyaç duymuyor. Üç yıl önceki bir sistem bile bugün standart ofis, internet ve multimedya işlemlerini kabul edilebilir sürelerde gerçekleştirebiliyor. Bundan ilham alan Intel'in geliştirdiği Atom işlemciler sadece mobil cihazları değil, yakın gelecekte masaüstü bilgisayarların bile büyük çoğunluğunu ele geçirecek gibi gözüküyor.

Bu açıdan bakında aslında Moore yasası tersine işliyor gibi gözüküyor. Ama aslında Intel'in basın sözcüsü Martin Strobel'ın dediği gibi "Güncel netbooklarda 50MB'lık bir sıkıştırılmış dosyayı açmak istediğinizde bir dakika beklemek zorunda kalıyorsunuz. Core 2 işlemciler ise bunu birkaç saniyede hallediveriyor."

Yüzlerce küçük çekirdek bir ana işlemci üzerinde

Aslında Atom işlemcileri Intel için sadece bir alıştırma. Çünkü herkes gibi onlar da ileride çıkacak 3B ultra HD filmler ve ışın izleme kullanılan süper gerçekçi oyunlar gibi işler için yüksek işlem gücü gerektiğini biliyorlar.

Bunun çözümü ise Intel'in çoklu işlemci teknolojisinde yatıyor. Yüzlerce mikroişlemciden oluşan işlemciler, yani beraberce çalışan "Atom"lar 50MB'lık sıkıştırılmış dosyaları bir çırpıda açabiliyor.

Intel'in bu amaçla geliştirdiği ve gelecekte piyasaya süreceği yüzlerce çekirdekten oluşan işlemcilerin atası olan Polaris işlemcisi sadece bir tırnak ucu boyutunda ama üzerinde 80 tane Atom çekirdek taşıyor. 2007 yılında tanıtılan Polaris 3,1 GHz saat hızında sadece 46 Watt enerji kullanarak 1 Teraflop işlem gücü üretebiliyor. Bu değerin büyüklüğünü anlayabilmek için bugün bir Core 2 Quad işlemcinin ancak 40 Gigaflop işlem gücüne ulaşabildiğini hatırlatalım.

Belki Polaris doğrudan piyasaya sürülmeyecek, ama gelecekteki işlemcilerin atası olduğu bir gerçek. Bu Larrabee işlemci mimarisiyle üretilen ilk işlemci ise bir grafik işlemcisi olacak. 2010 yılında piyasaya sürülmesi beklenen bu grafik işlemcisi x86 yapısı sayesinde yeni grafik oluşturma yöntemi ışın izleme (ray tracing) için çok uygun. Bu grafik işlemcisi gerektiğinde standart merkezi işlemci görevlerini bile üzerine alabilir.

Röntgen ışınımı: AMD ve IBM güçlü rakipler

Intel bir sonraki adım için iki sene içerisinde iki milyar dolarlık yatırım yapmayı düşünüyor.

Buraya kadar fikir güzel ve hoş. Ama asıl sorun bu kadar çok çekirdeği tek bir işlemci çekirdeği (die) üzerine yerleştirmekte yatıyor. Günümüzün işlemcilerindeki 65 nanometrelik (yaklaşık 600 silisyum atomu) yapılar, ancak özel bir optik litografi işlemi ile oluşturulabiliyor. Aslında işlemde kullanılan lazerlerin bile dalga boyu 200 nanometre, yani hedef boyutlardan büyük. Daha küçük boyutlara erişmek için çok özel optik lensler ve diğer kırılma katmanları kullanılması gerekiyor. Intel, grafik destekli 32 nanometrelik "Westmere" işlemcisi için de bu teknikleri kullanıyor.

Planlanan 22 nanometrenin altındaki büyüklükler için ise 10nm'ye kadar olan en uç mor ötesi ışınımlara (EUV) veya 0,1 ile 10 nm arasındaki röntgen ışınımlarına ihtiyaç var. Yalnız Intel'in bu 22nm dönüşümünde ilk olacağı kesin değil: AMD ve IBM 2008 Ağustosunda EUV litografi tekniğini başarı ile kullanıp ve ilk çalışır 22 nanometrelik SRAM hücrelerini ürettiler.

Bu hücreler yeni bir boyuta geçerken üretim işlemini denemek için üretilen ilk ürünler olarak biliniyor. Intel'in ilk denemeleri ise önümüzdeki sonbaharda gerçekleşecek. Moore Yasası konusunda ise Intel'in pek korkusu yok: Basın sözcüsü Strobel yasanın en az 15 sene daha geçerli olacağını düşünüyor.