طراحی وب سایت

هنگامی که اندرو گروو در دهه 90 میلادی مدیرعامل اینتل بود، در مورد "مارپیچ نرم افزاری" صحبت می کرد، یعنی تعامل میان تراشه های ریزپردازنده با سرعت فزاینده و نرم افزاری که نیازمند توان محاسباتی هرچه بیشتر است.
سرعت تراشه ها همچنان رو به افزایش است، اما اکنون نرم افزاری که بتواند به این سرعت عمل کند، پیدا نمی شود. تراشه های جدیدتر با پردازنده های چندهسته ای، نیازمند نرم افزارهای پیچیده ای هستند که وظایف محاسباتی را به بخش هایی تبدیل کنند که هر یک از آنها به طور هم زمان پرداخته [از ریشه پردازش] شود.
این چالش ها موجب نشده تا از علاقه به پتانسیل تراشه های جدید موازی در مایکروسافت کاسته شود. در مایکروسافت مدیران اجرایی مطمئن هستند که ورود تراشه هایی با هسته های بسیار، جهان محاسبات شخصی را متحول خواهد کرد. احتمالا پردازنده هایی با بیش از هشت هسته تا سال 2010 به بازار خواهند آمد. این شرکت برای بهبود توانایی های محاسبات موازی در نرم افزارهای خود، کوشش های زیادی می کند.
اندرو سینگر- کهنه کار طراحی نرم افزار که یکی از مؤسسان شرکت محاسبات موازی راپورت است- می گوید: «مایکروسافت تلاش می کند نرم افزارهای موازی را توسعه دهد که کاری به جا است.» او می افزاید: «اگر کس دیگری پیش از آنها از این کار سر در بیاورد، در این صورت مایکروسافت شکست خواهد خورد.»
دو سال پیش، آغاز ناکامی مارپیچ نرم افزاری آقای گروو بود. ریزپردازنده های اینتل گرمای زیادی تولید می کردند، تا آنجا که نزدیک بود ذوب شوند و بنابراین اینتل مجبور شد کوشش کند با جای دادن چندین پردازنده کوچک تر روی یک تراشه، توان محاسباتی را افزایش دهد.
درست مانند افزودن جای پارک در جاده ها، این راهبرد- که اکنون در صنعت نیمه رساناها توسط بسیاری به کارگرفته می شود- تنها پاسخ گوی تعداد مشخصی اتومبیل (یا دستورالعمل محاسباتی) است که می توانند در هر یک از آنها (یا پردازنده) پارک کنند.
در این راه ریسک های زیادی وجود دارند. محرکه رشد صنایع کامپیوتری و الکترونیک مصرفی، جریان یکنواختی از پیشرفت ها در سخت افزار و نرم افزار است. به این ترتیب، برای سر و سامان دادن به ویدیو، صوت، گرافیک پیشرفته، و پردازش میزان زیادی از داده ها، راه های جدیدی یافته می شوند.
مهندسان و دانشمندان کامپیوتر اذعان دارند که علی رغم پیشرفت های دهه های اخیر، صنعت کامپیوتر هنوز از توانایی لازم برای نوشتن برنامه های موازی برخوردار نیست. یک دانشمند ارشد کامپیوتر نیز هشدار داده است که هنوز راه حلی ساده برای برنامه نویسی تراشه ها با چندین پردازنده، کشف نشده است.
دیوید پترسون- دانشمند پیشتاز کامپیوتر در دانشگاه کالیفرنیا، برکلی- با اشاره به تحولات سخت افزاری در یکی از جلسات درس خود، گفته است: «صنعت، پیش تر محاسبات موازی را از خود طرد کرد، اما اکنون روی آن حساب زیادی کرده است. صنعت، محاسبات موازی را پس زده، اما مشکل بزرگ، به دست آوردن آن است.»
صنعت تراشه، چهار دهه است که به شناسایی موانع رسیدن به محاسبات موازی پرداخته است. یکی از مشکلات این است که تمام وظایف محاسباتی را نمی توان میان پردازنده ها تقسیم کرد. مایکروسافت برای شتاب بخشیدن به کوشش های خود در مورد محاسبات موازی، برخی از بهترین مغزها در این زمینه را استخدام کرده و برای بررسی رهیافت ها به منظور باز نویسی نرم افزارهای این شرکت، تیم هایی تشکیل داده است.
اگر مایکروسافت در این کار موفق شود، تلاش آن در طی نزدیک به سه سال، تمام محاسبات مصرفی را متحول خواهد کرد. سرسخت ترین طراحان در مایکروسافت معتقدند که نرم افزارهای جدید می توانند در حل برخی از مسایل، قدرت محاسباتی را تا صد برابر افزایش دهند. این نرم افزارهای جدید، قرار است از ریزپردازنده هایی بهره بگیرند که توسط شرکت هایی همچون اینتل و AMD دوباره تعریف می شوند.
مدیران اجرایی مایکروسافت اظهار می کنند که این پیشرفت، از پیدایش کلاسی از برنامه های مصرفی و سازمانی خبر خواهد داد که به عصر محاسبات به وسیله کی بورد و ماوس پایان خواهد داد. صنعت تراشه تا آینده قابل پیش بینی، همچنان خواهد توانست ترانزیستورهای بیشتری را به یک تراشه سیلیکونی بیفزاید، اما مسئله، میزان توان مصرفی آنها و بنابراین میزان حرارت تولید شده توسط آنها است. این امر باعث محدودیت در افزایش سرعت پردازش می شود.
نیاز برای رسیدن به چیزی که صنعت آن را "دیوار توان" می نامد، موجب به وجود آمدن زبان های جدیدی در محاسبات و همین طور پیدایش راه های جدیدی شده تا به طور اتوماتیک بتوان مسایل را به مسایل کوچکتر تقسیم کرد، چرا که حل آنها به طور موازی، سریع تر انجام می شود.
اگرچه تلاش مایکروسافت پنج سال پیش و توسط کریگ ماندی- یکی از سه مدیر ارشد فنی این شرکت- آغاز شد، اما به تازگی و با استخدام تعدادی متخصص، این روند سرعت بیشتری گرفته است.
آقای ماندی خودش یک کهنه کار تلاش های پیشین صنعت ابرمحاسبات در دهه 80 و 90 میلادی در زمینه محاسبات موازی است. او می گوید: «من خوشحال هستم که با استخدام گروهی از افراد باتجربه، ما افرادی را داریم که دست کم می دانند چه چیزی ممکن و چه چیزی غیرممکن است. تازه واردان جدید به مایکروسافت، شامل برتون اسمیت (یک طراح ابرمحاسبات که ایده های او در مورد محاسبات موازی تا حد زیادی به کار گرفته می شود) و دان رید (متخصص محاسبات موازی) است.
در حال حاضر ریزپردازنده های دوهسته ای در وسایل مصرفی به چشم می خورند. برای مثال، اکنون دسکتاپ های استاندارد اینتل و ای ام دی و تراشه های قابل حمل، دو هسته دارند و حتی گفته می شود که آی فون سه ریزپردازنده دارد.
مایکروسافت به این امر به عنوان یک فرصت می نگرد و مدیران اجرایی این صنعت نیز گفته اند که ورود ریزپردازنده هایی با هسته های زیاد احتمالا با ورود "ویندوز 7" هم زمان خواهد بود. ویندوز 7 نامی است که مایکروسافت به ویرایش بعدی سیستم عامل ویستا داده است. آقای ماندی می گوید این فرصت بزرگی برای مایکروسافت است؛ زیرا تراشه های چندهسته ای با بالا بردن توان پردازش گری، موجب می شوند تا محاسبات به چندین روش قابل انجام باشند.
او اظهار می کند که تراشه های مدرن هر چه بیشتر شبیه ارکسترهای موسیقی می شوند. ریزپردازنده های آتی به جای داشتن مجموعه ای از پردازنده های یکسان، شامل بسیاری از هسته های گوناگون محاسباتی خواهند بود که هر یک برای حل نوع مشخصی از مسایل طراحی شده است.
ای ام دی به تازگی اعلام کرده که قصد دارد گرافیک و واحدهای سنتی پردازشی را به صورت بخشی از سیلیکون با هم ترکیب کند. آقای ماندی می گوید در آینده، نرم افزارهای موازی وظایفی را انجام خواهند داد که موجب خواهند شد کامپیوترها بیشتر و بیشتر به دستیارهای شخصی هوشمند شبیه باشند.
آقای ماندی اظهار می کند: «کامپیوتر من در طی شب می تواند نامه های درون صندوق ایمیل من را پردازش کند و ببیند که کدام یک از آنها از بقیه مهم تر هستند، اما یک گام نیز می توان فراتر رفت؛ این ماشین می تواند برخی از آنها را تفسیر نیز کند، می تواند ببیند که آیا من پیش تر با هیچ یک از آنها تماسی داشته ام یا نه، می تواند نامه هایی با محتوای عاطفی را از دیگران جدا کند، و می تواند سه پیش نویس جداگانه به عنوان پاسخ تهیه کند. هنگامی هم که من صبح کامپیوتر را روشن می کنم، به من می گوید: "من به این پیام ها نگاه کرده ام و اینها احتمالا آنهایی هستند که برایت مهم هستند، احتمالا می خواهی چنین کاری برای این افراد انجام دهی، فقط روی Yes کلیک کن و من قرار ملاقات را برایت می گذارم."»
کسانی هستند- از جمله افرادی در داخل مایکروسافت- که می گویند در این زمینه هیچ پیشرفت سریعی صورت نخواهد گرفت. گوردون بل- یکی از طراحان ارشد کامپیوتر در ایالات متحده که اکنون در مرکز تحقیقات مایکروسافت کار می کند- می گوید: «من تا زمانی که چیزی را که به من امید می دهد، نبینم، باور نمی کنم.» آقای بل می گوید که در طی دهه 80 و زمانی که مدیر برنامه در بنیاد علوم ملی در ایالات متحده بود، کوشش می کرد صنعت کامپیوتر را متقاعد کند تا به مسئله محاسبات موازی روی بیاورد، اما کسی علاقه نشان نمی داد. بل می گوید: «آنها به من می گفتند: "شما نمی توانید به ما بگوییم چه کاری بکنیم."» وی می افزاید: «اما هنوز هم نمی توانیم از کامپیوتر ها درست استفاده کنیم.»

منبع : پایگاه اطلاع رسانی فناوری اطلاعات و ارتباطات ایران  تاریخ : 18   دی   1386  شاخه : سخت افزار