Design Aspects of Self-Organizing Heterogeneous Multi-Core Architectures Entwurfsaspekte selbstorganisierender, heterogener Multicore-Architekturen

Zusammenfassung

Bereits heute existieren Architekturen mit mehreren hundert Prozessoren und der Fähigkeit, etliche tausend parallele Threads zu verarbeiten. Zukünftige Architekturen werden nicht nur eine weitere Zunahme dieses Parallelismus aufweisen, sondern in zunehmendem Maße auch von Heterogenität und Rekonfigurierbarkeit geprägt sein. Ausgehend von existierenden kommerziellen und prototypischen Architekturen ist zu erwarten, dass derartige zukünftige Systeme eine kachelartige Struktur aufweisen, d. h. aus einzelnen Kernen mit zugeordneten Lokalspeichern bestehen, welche untereinander durch On-Chip-Verbindungsnetzwerke verbunden sind. Wie aktuelle Diskussionen verdeutlichen, sind existierende Ansätze zur Abbildung von Anwendungen auf Architekturen, zur Parallelisierung, Datenlokalitätsoptimierung und Systemverwaltung für derartige zukünftige Architekturen nur bedingt geeignet und führen eher zu einer Behinderung denn vollen Ausschöpfung des Potentials derartiger Systeme. Unser Ziel ist daher, die Erfordernisse solcher Architekturen darzulegen und die Möglichkeiten der Selbstorganisation einschließlich bio-inspirierter Techniken zur Handhabung von Systemkomplexität aufzuzeigen. Derartige Techniken erfordern ein leistungsfähiges, dezentralisiertes, aber hierarchisches Monitorkonzept, welches in der Lage ist, die für heute wie zukünftige Hochleistungsarchitekturen benötigte konstante Echtzeitüberwachung und Ereigniskorrelation sicherzustellen.