하드웨어 업그레이드 없이 PC나 스마트폰의 처리 속도를 약 2배, 소비 전력은 절반으로 줄일 가능성

 
 
일반적으로 컴퓨터의 처리 성능을 높이려면 하드웨어 자체를 업그레이드하거나 컴퓨터의 운영 환경을 개선해야 합니다. 캘리포니아 대학 리버사이드교의 연구원들은 스마트폰이나 노트북에 탑재된 기존 하드웨어를 변경하지 않고 컴퓨터의 처리 속도를 2배로 향상하는 새로운 실행 모델을 고안했습니다.

Simultaneous and Heterogenous Multithreading | Proceedings of the 56th Annual IEEE/ACM International Symposium on Microarchitecture

Simultaneous and Heterogenous Multithreading | Proceedings of the 56th Annual IEEE/ACM International Symposium on Microarchitect

Method identified to double computer processing speeds | UCR News | UC Riverside

Method identified to double computer processing speeds

Radical New Discovery Could Double The Speed of Existing Computers : ScienceAlert

Radical New Discovery Could Double The Speed of Existing Computers

현대 컴퓨터 장치는 일반적인 처리를 수행하는 CPU 외에도, 주로 그래픽 처리를 담당하는 GPU나 기계 학습용의 텐서 프로세싱 유닛(TPU) 등, 복수의 프로세서나 하드웨어 가속기가 탑재되는 경우가 많아, 실질적으로 이기종 혼재 환경(헤테로지니어스)으로 되어있다고 말할 수 있습니다.

전통적인 프로그래밍 모델은 각 코드 영역에서 가장 효율적인 처리 유닛만을 사용하는 데 중점을 둡니다. 스프레드시트 프로그램을 실행하는 코드와 생성된 AI 텍스트 봇을 실행하는 코드는 같은 방식으로 처리되지 않기 때문에 이것은 분명히 의미가 있습니다. 그러나, 특정 프로세서로 태스크를 개별적으로 처리하는 방법에서는, 어느 처리를 행하고 나서 다음의 처리 유닛에 정보를 옮길 때에 병목이 발생한다는 것.

그래서 캘리포니아 대학 리버사이드교의 전기 컴퓨터 공학 준 교수인 Hung-Wei Tseng 씨는, 헤테로지니어스한 컴퓨터의 강점을 최대한으로 살리기 위해, 복수의 프로세서로 동시에 병렬 태스크를 실행하는 실행 모델인 「simultaneous and heterogenous multithreading(동시 헤테로지니어스 멀티스레드 : SHMT)」를 고안했습니다.

SHMT는 기존 모델과는 대조적으로, 동일한 코드 영역에 대해 이종 타입의 처리 유닛을 동시에 사용할 수 있다고 합니다. 또한 SHMT는 코드의 병렬 실행을 용이하게 하기 위한 추상화와 런타임 시스템을 제공한다고 Tseng 씨는 주장합니다.

Tseng은 SHMT를 테스트하기 위해 ARM Cortex-A57 CPU, NVIDIA GPU, Google Edge TPU를 포함한 컴퓨터 시스템에서 샘플 코드를 실행했습니다. 그 결과, SHMT에 의해 샘플 코드의 실행 속도가 약 1.96배가 되어, 에너지 소비량도 51% 삭감할 수 있었다는 것입니다.

기존의 처리 컴포넌트를 동시에 사용하면 하드웨어 비용을 절감할 뿐만 아니라 에너지 소비로 인한 이산화탄소 배출량도 줄일 수 있습니다. Tseng은 "이미 프로세서를 가지고 있다면 새 프로세서를 추가할 필요가 없습니다."라고 코멘트. 덧붙여 SHMT는 아직 아이디어 실현 가능성이 있을지를 테스트하고 있는 단계이며, 제안된 시스템을 스마트폰이나 스마트 워치로 곧바로 도입할 수 있는 것은 아니라고 합니다.