Un CPU au sens de von Neumann, c'est une unité centrale de traitement. Du moment que tu as un jeu de registres, une UAL, un bus de contrôle, un autre de données (qui va en mémoire) et un bus d'E/S, tu as un CPU. Point.
Pour tout le reste, ce que je comprends de ce que tu dis c'est que tu veux un CPU multi-cœur, multithreadé, avec instructions vectorielles. Tes 40 GFLOPS en simple précision, tu ne les obtiens que parce que les codes concernés sont réguliers dans les accès de données, et que tu utilises un truc genre AVX qui permet d'effectuer une opération vectorielle sur 2 groupes de 8 éléments SP. Bref, tu parles de processeurs qui sont considérés comme haute-performance. Moi aussi j'adore ces trucs, c'est même mon métier de savoir les exploiter correctement.
Ça ne veut pas dire que tous les processeurs devraient fonctionner ainsi. En fait, l'une des raisons qui a fait que l'Atom et ses potes ont commencé commercialement, c'est bien à cause/grâce à l'OLPC, qui certes utilisait une IP proprio (clone x86 par AMD ou VIA, ARM, etc.), mais qui était abordable. La fréquence était de l'ordre de 400MHz (jusqu'à 1GHz pour les modèles haut de gamme), ce qui est relativement peu. L'important était la consommation d'énergie et de puissance, histoire d'avoir une durée de vie de batterie maximale.
Tiens, une dernière remarque: la première version de Blue Gene (BG/L) était basée sur des nœuds de type PowerPC à 700 MHz. La raison était toute simple : bien qu'IBM sut faire des processeurs bien plus rapides, la mémoire, elle, ne suivait pas. Et comme l'important dans un supercalculateur, c'est le parallélisme et des latences basses bien plus que la vitesse individuelle d'un cœur de calcul, ils ont préféré avoir un système dont la technologie était quasiment complètement synchrone : le bus mémoire tournait lui aussi à 700 MHz, et les réseaux d'interconnexion entre nœuds de calculs avaient une latence qui pouvait suivre ce genre de fréquence aussi. Au final, un aller-retour entre un processeur PowerPC et la RAM prenait exactement le nombre de cycles attendus pour charger une ligne de cache (32 octets, avec un bus de 32 bits → 8 transferts = 8 cycles). En couplant cela avec des instructions de préchargement, on avait des « quasi-garanties » de ne jamais avoir de bulles dans le pipeline, sauf en cas de vraie dépendance (read-after-write), et sauf mauvaise génération de code par le compilateur bien sûr. Pourtant, le POWER5 existait déjà, et offrait une puissance brute supérieure à ce pauvre PowerPC 440 (qui est une forme de processeur embarqué).
[^] # Re: Court circuit
Posté par lasher . En réponse à la dépêche Le retour de F-CPU, le processeur libre. Évalué à 6.
Un CPU au sens de von Neumann, c'est une unité centrale de traitement. Du moment que tu as un jeu de registres, une UAL, un bus de contrôle, un autre de données (qui va en mémoire) et un bus d'E/S, tu as un CPU. Point.
Pour tout le reste, ce que je comprends de ce que tu dis c'est que tu veux un CPU multi-cœur, multithreadé, avec instructions vectorielles. Tes 40 GFLOPS en simple précision, tu ne les obtiens que parce que les codes concernés sont réguliers dans les accès de données, et que tu utilises un truc genre AVX qui permet d'effectuer une opération vectorielle sur 2 groupes de 8 éléments SP. Bref, tu parles de processeurs qui sont considérés comme haute-performance. Moi aussi j'adore ces trucs, c'est même mon métier de savoir les exploiter correctement.
Ça ne veut pas dire que tous les processeurs devraient fonctionner ainsi. En fait, l'une des raisons qui a fait que l'Atom et ses potes ont commencé commercialement, c'est bien à cause/grâce à l'OLPC, qui certes utilisait une IP proprio (clone x86 par AMD ou VIA, ARM, etc.), mais qui était abordable. La fréquence était de l'ordre de 400MHz (jusqu'à 1GHz pour les modèles haut de gamme), ce qui est relativement peu. L'important était la consommation d'énergie et de puissance, histoire d'avoir une durée de vie de batterie maximale.
Tiens, une dernière remarque: la première version de Blue Gene (BG/L) était basée sur des nœuds de type PowerPC à 700 MHz. La raison était toute simple : bien qu'IBM sut faire des processeurs bien plus rapides, la mémoire, elle, ne suivait pas. Et comme l'important dans un supercalculateur, c'est le parallélisme et des latences basses bien plus que la vitesse individuelle d'un cœur de calcul, ils ont préféré avoir un système dont la technologie était quasiment complètement synchrone : le bus mémoire tournait lui aussi à 700 MHz, et les réseaux d'interconnexion entre nœuds de calculs avaient une latence qui pouvait suivre ce genre de fréquence aussi. Au final, un aller-retour entre un processeur PowerPC et la RAM prenait exactement le nombre de cycles attendus pour charger une ligne de cache (32 octets, avec un bus de 32 bits → 8 transferts = 8 cycles). En couplant cela avec des instructions de préchargement, on avait des « quasi-garanties » de ne jamais avoir de bulles dans le pipeline, sauf en cas de vraie dépendance (read-after-write), et sauf mauvaise génération de code par le compilateur bien sûr. Pourtant, le POWER5 existait déjà, et offrait une puissance brute supérieure à ce pauvre PowerPC 440 (qui est une forme de processeur embarqué).