Bilgisayar çipleri daha verimli olacak

Her bilgisayar mühendisinin iyi bildiği gibi bilgisayarın hafızasındaki verileri organize etmenin birden fazla yolu vardır. Her veri yapısının kendine has artıları vardı. Bazıları daha çabuk yanıt verir, bazıları aramalarda daha etkilidir ya da ekleme ve silmelerde daha efektif olurlar. Günümüz donanım üreticileri ise bilgisayar çiplerini daha çok çekirdek ile üreterek onları daha hızlı hale getirmek istiyor.

Bazı veri yapıları, çok çekirdekli çipler ile daha yüksek verim sağlarken, bazıları da tam tersi etkiyi yaratabiliyor. İşlemleri daha hızlandırmak için çekirdek sayısını ikiye katlamak yeterliyken, öncelik sırası olarak anılan standart veri yapılarını kullanan algoritmalar sekiz çekirdeğe kadar daha verimli olma kuralına uymaktalar. Ancak iş çekirdek sayısını yükselttiğinizde değişiyor.

Massachusetts Institute of Technology’deki (MIT) Computer Science and Artificial Intelligence Laboratory‘ının yeni çalışması sayesinde öncelik sıraları artık çekirdek sayısı ile entegre olarak çalışacak ve işlem görebilecek. Bu süreç sayısı 80’e kadar çıkabilecek çekirdek için geçerli olacak.

Veri yapılarındaki öncelik sıralaması, işlem esnasında veri parçalarını saklandıkları tarihe göre sıralıyor. Sıranın önünde olan veriler daha çabuk ulaşılabilir oluyor.  Öncelik sıralamalası standart algoritmaların, ağlar ve simülasyon esnasında ulaşılacak veriyi en kısa sürede bulmak için merkezi olarak görülür. Modern çok çekirdekli sistemlerde ise birden fazla çekirdek aynı anda aynı işi görmeye çalıştığında ise performans düşüşü yaşanır.

Bilgisayar teknolojileri ve mühendisliği profesörlerinden Nir Shavit‘in öğrencilerinden Jerry Li ve Microsoft Research’den Dan Alistarh, her bir çekirdeğin sıradaki veriye ulaşması esnasında yaşanan yavaşlamayı ortadan kaldırmak istiyor. Eğer sıranın başındaki veri parçaları paralel olarak hareket ederse, her bir çekirdek aynen işlemesi gerektiği gibi çalışacak. Yine de çekirdek veri parçacığının nereye atandığını bilmek zorunda olacak ve bu da oldukça sıkıntılı bir sürece dönüşecek. Zira belli sıradaki parçaların arasına yeni bir ekleme yapmak istediğinizde bu baştan sona sürecin yenilenmesi anlamına geliyor.

MIT’nin araştırmacıları bu süreci atlatmak için başka veri yapılarını tekrardan yeni görevler ile atayacak ve bunlar atlama (geçiş) listesi adını alacak. Atlama listesi, sıradaki veri listesinin en üstündeki parça ile iletişim halinde olacak. Böylece anlık atlamalar ile veriler arası hızlı gezinti ve geçiş mümkün hale gelecek.