Tar sig an utmaningarna inom datorarkitektur

Professor Per Stenström på Chalmers var en av åtta svenska forskare som fick pengar när Europeiska forskningsrådet för sjätte gången delade ut ERC Advanced Grant – ett forskningsanslag vars främsta syfte är att stödja och uppmuntra de allra bästa, verkligt kreativa forskarna att vara lite mer äventyrliga och ta risker i sin forskning.
Per Stenströms nya projekt Mecca, tar på ett djärvt, tvärvetenskapligt och okonventionellt sätt itu med tre viktiga utmaningar inom datorarkitektur: parallellism, effektutveckling, och förutsägbarhet.

Till skillnad från tidigare strategier, som huvudsakligen varit inomdisciplinära, bryggar Mecca över de traditionella lagren i datorsystem: från programmeringsspråk till kompilatorn, till run-time/OS och ner till arkitekturlagret. Detta öppnar upp för bland annat utbyte av information mellan olika lager, och möjliggör för nya metoder att hantera parallellism och datorresurser automatiskt på ett effektivt sätt ”under huven".

Svår anpassning till ny teknik
Under de senaste decennierna har prestanda för datorsystem fördubblats vartannat år. Den utvecklingen har möjliggjort en enorm innovationskraft inom informationstekniken, som har stor betydelse för det moderna samhället. Fram tills för ungefär tio år sedan hade applikationsutvecklare full tillgång till den ökande datorkraften, men 2004 överskred effektutvecklingen de tillåtna gränserna. Från den punkten och framåt måste applikationsutvecklare explicit anpassa programvaran till de parallella datorarkitekturer som har blivit norm. Anpassningen är svår, tidsödande och leder ofta till fel, vilket bidragit till att produktiviteten inom programvaruutveckling minskat avsevärt.

Utmaningarna
Teknikprognoser förutspår att år 2020 kommer det att finnas hundratals processorer på ett datachip. Förutom utmaningen att hantera parallellismen i sådana parallella arkitekturer finns en andra utmaning – att hålla effektutveckligen inom tillåtna gränser. Det är en utmaning som måste antas för att det ska vara möjligt att upprätthålla historiska nivåer på prestandatillväxten – framtida datorsystem måste bli avsevärt mer energieffektiva. Eftersom datachips är universella komponenter används de inte bara i beräkningscenter och datorhallar utan är inbyggda i en mängd vardagliga produkter, allt från handburna datorer till smarta telefoner och bilar. När man arbetar med tillämpningar i sådana produkter tillkommer strikta tidskrav, som måste vara förutsägbara. Den tredje utmaningen är därför att garantera svarstider. I dagsläget finns ingen hållbar lösning på detta i parallella arkitekturer.

Information om projektet
Projektet Mecca, Meeting the challenges in computer architecture, finansieras av ett ERC Advanced Grant.
Officiellt startdatum är den 1 februari 2014 och anslaget är på 2,3 miljoner euro över tre år.

Läs  Pressmeddelande från ERC (på engelska)

Läs information om ERC Advanced Grants (på engelska)

Kontakt:
Per Stenström, institutionen för data- och informationsteknik, 031-772 17 61,
per.stenstrom@chalmers.se


Text: Anneli Andersson
Foto: Peter Widing

Sidansvarig Publicerad: må 24 feb 2014.