27.5.1. Основные идеи архитектуры atac

Процессорная архитектура АТАС предусматривает решение этих проблем путем организации оптической сети вместо электрических каналов и шин. Проект нацелен на интеграцию оптоэлектронных компонент со стандартными КМОП-схемами. АТАС предусматривает частотное мультиплексирование — передачу сигналов на различных длинах волн — до 64 частотно разнесенных каналов. Оптические линии помимо прочего передают данные на более высоких скоростях, чем электрические линии (функция коэффициента преломления света в сравнении с задержками RC-цепей, диэлектрик, окружающий связи, и задержка, необходимая для ретрансляции электрического сигнала).

Оптические сигналы также могут требовать меньше мощности, чем электрические сигналы (особенно для длинных расстояний), за счет меньших потерь и отсутствия необходимости повторения сигналов.

Рис.27.14 АТАС-архитектура

Архитектура АТАС (рис.27.14) базируется на возможности нанооптики создавать высокопроизводительные, глобальные накристальные сети с низкой задержкой распространения сигнала. Сеть состоит из оптического канала, охватывающего кристалл. Оптические хабы передают данные при помощи модуляции лазерного луча источника и направления его в сеть. Свет быстро распространяется по каналу и становится доступным для приема остальным хабам. Таким образом, любое сообщение в сети может быть эффективно передано всем ее участникам. Фильтрация на приемном хабе позволяет ограничить количество получателей сообщения.

АТАС допускает новую парадигму программирования многоядерных систем, с большим количеством разделяемых данных и простым механизмом распределения инструкций в рамках SIMD-модели. Механизм широковещания позволяет осуществлять массированное согласование кэшей многих ядер практически без ограничений.

При использовании новых оптических технологий АТАС процессор имеет потенциальную возможность уменьшить трудность программирования, повысить энергоэффективность, увеличить пропускную способность как внешних, так и внутренних шин данных и соответственно предусматривает масштабирование мощности .