جدیدترین پتنت اینتل با کد EP4579444A1 نشان می‌دهد که شرکت به دنبال افزایش کارایی تک‌هسته‌ای است بدون آنکه صرفاً به بزرگ‌تر کردن هسته‌ها یا افزایش مقیاس سخت‌افزاری متکی باشد.
به گزارش بخش سخت افزار رسانه اخبار فناوری تکنا، در معماری‌های سنتی پردازنده، استفاده از هسته‌های بزرگ مرسوم بوده اما این روش محدودیت‌های جدی دارد زیرا یک هسته بسیار بزرگ می‌تواند دچار بازده نزولی شود. اینتل برای غلبه بر این مشکل به جای اتکا بر کوچک‌تر کردن فرآیند ساخت یا افزایش فرکانس، ایده‌ای نوآورانه ارائه کرده که آن را SDC یا Software Defined Super Cores می‌نامد. بر اساس این پتنت، مجموعه‌ای از هسته‌های کوچک‌تر می‌توانند به صورت مجازی در مواقع لازم به یک هسته بزرگ‌تر تبدیل شوند تا توان پردازشی بیشتری در وظایف تک‌رشته‌ای ارائه دهند.
ایده SDC در عمل به این صورت است که دو یا چند هسته کوچک‌تر به جای یک هسته بزرگ‌تر بار کاری را میان خود تقسیم می‌کنند اما خروجی کار همچنان به شکل یک هسته واحد دیده می‌شود. چالش اصلی اینجاست که تقسیم وظایف میان چند هسته و حفظ ترتیب اجرای دستورات کار بسیار دشواری است اما اینتل در این پتنت مدعی شده که مکانیزم طراحی‌شده قادر است ترتیب دستورات را به درستی نگه دارد و در سطح نرم‌افزار همواره مانند یک هسته بزرگ عمل کند. به بیان ساده مشابه حالتی است که یک وظیفه واحد به دو نفر محول شود تا با همکاری سریع‌تر به پایان برسد. اگرچه در ظاهر شبیه چندرشته‌ای است اما SDC مشخصاً بر اجرای عملیات تک‌رشته‌ای تمرکز دارد و هدف آن افزایش نرخ اجرای دستورالعمل‌ها یا IPC در این سناریو است.
مزیت دیگر این فناوری آن است که برخلاف روش‌های مرسوم، نیازی به افزایش ولتاژ یا فرکانس پردازنده ندارد. در واقع وقتی یک کار سنگین تک‌رشته‌ای اجرا شود، CPU می‌تواند به صورت پویا چند هسته کوچک‌تر را با یکدیگر ترکیب کند تا یک ابرهسته موقت بسازد و پردازش سریع‌تر انجام شود. اجرای این طرح مستلزم تقسیم دقیق دستورالعمل‌ها میان هسته‌ها و هماهنگی مداوم برای حفظ نظم دستورات است. اینتل توضیح داده که از مکانیزم‌هایی مانند Shadow Store Buffer برای تضمین انتقال درست داده میان هسته‌ها بهره خواهد گرفت.
با وجود این نوآوری، چالش‌های متعددی باقی است. هماهنگ‌سازی میان هسته‌ها پیچیدگی بالایی دارد زیرا ارتباط بین‌هسته‌ای باید با حداقل تأخیر صورت گیرد تا عملکرد مطلوب حاصل شود. همچنین نحوه تعامل سیستم‌عامل با این هسته‌های مجازی و چگونگی شناسایی و تخصیص وظایف به آنها مسائلی کلیدی به شمار می‌رود. اگر اینتل موفق به رفع این موانع شود، SDC می‌تواند تحولی جدی در طراحی پردازنده‌ها ایجاد کند و راهکاری نو برای افزایش کارایی تک‌رشته‌ای در آینده باشد.
source