Conséquence du mur de fréquence et de la loi de Moore, les fabricants de processeurs n’ont eu de cesse cette dernière décennie de multiplier et de paralléliser les cœurs de calcul. L’avantage d’une telle approche est bien entendu de poursuivre la miniaturisation et l’augmentation des transistors pour accroître – non sans effort du côté logiciel – les niveaux de performance générale. L’inconvénient, c’est la pression croissante sur le bus d’interconnexion. De l’avis général, sachant qu’il n’est plus rare de compter plus de 10 cœurs par CPU, on a dépassé le stade du goulet d’étranglement pour atteindre quasiment le point de rupture. Chaque cœur devant assurer la cohérence de son cache, les transactions sur le bus sont en effet exclusives, ce qui peut paralyser un cœur s’il doit attendre une donnée pour continuer l’exécution de sa tâche.

C’est dans ce contexte que des chercheurs du MIT ont eu l’idée de connecter les cœurs comme le sont nos ordinateurs sur Internet – une idée simple mais porteuse de beaucoup de potentiel. Contrairement au bus classique où chaque cœur peut communiquer directement avec tous les autres, l’idée du network-on-a-chip (NoC) est de permettre à un cœur de communiquer avec ses deux voisins grâce à un routeur intégré chargé de diffuser les requêtes. Comme sur Internet, si un chemin est saturé, il est possible d’en emprunter un autre, l’ensemble du “réseau” devenant une entité supérieure à la somme de ses constituants.

Si l’idée semble prometteuse – au moins sur le papier – il faut maintenant pouvoir démontrer sa faisabilité et notamment résoudre les problèmes de cohérence de cache. Les échanges n’atteignant plus tous les cœurs, chacun n’est en effet plus à même de “snooper” la dernière version des données. L’équipe est en train de travailler sur ce point, à partir d’un mécanisme de priorisation dont les détails ne sont pas encore publiés, et devrait très bientôt valider un prototype de 36 cœurs s’exécutant sur un Linux forké pour supporter les routages. Si tout se passe comme prévu, nul doute que l’industrie se saisira de la chose sans délai…