Команда исследователей из Sandia National Labs опубликовала результаты своего исследования согласно которому, размеры проблемы, известной как «memory wall» намного серьезнее, чем раньше считалось в индустрии.
Понятие memory wall появилось с выходом многоядерных процессоров, и, описывает ситуацию, когда пропускная способность выполнения (то есть общее количество инструкций за секунду, или инструкций на поток в программе или процессе), доступная одному сокету, ограничена пропускной способностью памяти. С ростом пропускной способности выполнения, например, из-за увеличения количества ядер или рабочей частоты, пропускная способность памяти также должна расти соответственно.
Если проектировать данную ситуацию на многоядерные процессоры, то размещение на одной подложке большего количества ядер не принесeт никакой пользы, так как процессор не будет загружен достаточным объeмом данных и исполняемого кода.
Так как пропускная способность памяти не росла по законам Мура, то в последние пару лет это привело к резкому росту объeма процессорной кэш-памяти. Кроме того, существует еще и проблема с моделью программирования, так как на данный момент это малоизученная область информатики.
Согласно результатам исследования, резюме которого представлено в статье журнала IEEE Spectrum, при появлении 8-ядерных процессоров память станет причиной падения производительности в некоторых научных и инженерных вычислениях. При использовании 16-ядерного процессора производительность будет как при двуядерном, а при увеличении количества ядер уровень производительности будет быстро падать.
Для решения данной проблемы исследователи предлагают разместить чипы памяти поверх процессоров. Необходимо отметить, что Intel и IBM уже давно занимаются исследованиями техник стекового расположения чипов, а Sun даже опубликовала свои исследования в области высокоскоростной памяти.