Computación heterogénea

La computación heterogénea se refiere a sistemas que usan más de un tipo procesador. Son sistemas que ganan en rendimiento no solo por añadir el mismo tipo de procesadores, sino por añadir procesadores distintos. Normalmente, incorporando capacidades de procesado especializadas para realizar tareas particulares.​ Normalmente la heterogeneidad en el contexto de la computación hace referencia a diferentes arquitecturas de conjuntos de instrucciones (ISA), donde el procesador principal tiene uno y el resto tienen otro. Normalmente una arquitectura muy diferente (quizás más de una), no solamente una microarquitectura diferente (el procesamiento de números de coma flotante es un caso especial no siempre heterogéneo). Por ejemplo, el ARM big.LITTLE es una excepción donde las ISAs de los núcleos son iguales y la heterogeneidad se refiere a la velocidad de diferentes microarquitecturas de la misma ISA, siendo más bien un (SMP). Antiguamente la computación heterogénea significaba que diferentes ISAs tenían que ser controladas de forma distinta, mientras que en un ejemplo moderno, los sistemas de Arquitectura de Sistema Heterogéneo (HSA), eliminan la diferencia (para el usuario); usan múltiples tipos de procesador (normalmente CPUs y GPUs), en el mismo circuito integrado, para dar lo mejor de ambos mundos: el procesamiento general de la GPU (aparte de sus bien conocidas capacidades gráficas de renderizado en 3D, también puede realizar cálculos matemáticos intensivos con conjuntos de datos muy grandes), mientras que las CPUs pueden ejecutar el sistema operativo y realizar tareas en serie tradicionales.​ El nivel de heterogeneidad en sistemas de computación moderna aumenta gradualmente y se incrementa en el área de los chips. El avance de las tecnologías de fabricación permite que los antiguos componentes se integren como partes de un system-on-chip, o SoC. Por ejemplo, muchos procesadores nuevos ahora incluyen una lógica integrada para interactuar con otros dispositivos (SATA, PCI, Ethernet, USB, RFID, Radios, UARTs, y controladores de memoria), así como unidades funcionales programables y aceleradores de hardware (GPUs, criptografía co-procesadores, procesadores de red programables, codificadores/descodificadores A/V, etc.). Los hallazgos recientes muestran que un chip multiprocesador de ISA-heterogénea que aprovecha la diversidad ofrecida por múltiples ISAs, puede aumentar el rendimiento de la mejor arquitectura heterogénea con ISAs del mismo tipo en un 21% con un ahorro de consumo energético del 23%.​ El anuncio reciente de AMD sobre ARM y SoCs x86 conocido como Proyecto Skybridge sugiere un chip multiprocesador con una ISA heterogénea (ARM+x86).​