144-ядерный процессор Чарльза Мура поступил в продажу по $20

Чарльз Мур, создатель языка программирования Форт (Forth), довёл до стадии промышленного производства уникальную разработку — многоядерный процессор GA144. Чип размером 10х10 мм уже поступил в продажу по цене $20 (при заказе от десяти штук), также доступны материнские платы для него. Фактически, это аппаратное воплощение самого языка программирования Форт.

Крайне необычный процессор по ряду параметров не имеет себе равных среди CPU:

• 144 независимых ядра, которые активируются только при поступлении инструкции, то есть у этого процессора нет такой характеристики как «тактовая частота»;
• скорость выполнения инструкций 1400 пикосекунд (эквивалент 700 МГц);
• энергопотребление 7 пикоджоулей на одну инструкцию;
• энергопотребление в «спящем» режиме менее 100 нановатт;

Многоуровневое программирование даёт возможность писать очень быстрый и простой микрокод либо использовать высокоуровневый язык программирования, либо сочетать оба этих метода в кластерах вычислительных ядер с указанием среди них «хостов» и «сопроцессоров» на выбор.

Чак разработал этот процессор самостоятельно с помощью им же созданного инструментария OKAD II VLSI. Инструменты для разработки под GA144, включая ассемблер/компилятор и примеры исходных кодов, распространяются бесплатно в пакете под общим названием arrayForth.

Специалисты пытаются понять, каковы целевые области применения GA144. Вариантов много:

• робототехника (манипуляторы, протезы, автономные подвижные роботы);
• искусственный интеллект и нейронные сети (классификация, распознавание сигналов/образов);
• «бортовые системы» (диагностика состояния в реальном времени, контроль движения);
• «академическое» применение (аппаратное обеспечение курсов цифровой обработки сигналов, параллельного программирования, архитектуры вычислительных систем);
• распознавание и синтез речи;
• модуляторы/демодуляторы сигналов.

Сам разработчик процессора дополняет этот список различными энергоэффективными приложениями (модуль беспроводного приёма энергии), портативными устройствами, системами обработки изображений, сложными управляющими системами, криптографией, высокопроизводительной обработкой сигналов, программами симуляции и синтеза и другими приложениями, которые нуждаются в массовом параллелизме.

Архитектура GA144 (PDF)
Руководство по arrayForth (PDF)