АНАЛІЗ ТА ДОСЛІДЖЕННЯ СУЧАСНИХ КОМП’ЮТЕРНИХ АРХІТЕКТУР

Анотація

У статті проведено системний аналіз сучасних тенденцій розвитку комп’ютерних архітектур. Розглянуто основні напрями еволюції архітектур центральних процесорів, графічних прискорювачів, гетерогенних обчислювальних систем та спеціалізованих процесорів для штучного інтелекту. Визначено наукові проблеми, пов’язані з підвищенням енергоефективності, масштабованості та оптимізації паралельних обчислень. Представлено результати аналізу ефективності сучасних архітектурних підходів та окреслено перспективи подальших досліджень у цій сфері.

Аналіз висвітлює ключову проблему балансування високої обчислювальної продуктивності з енергоефективністю та масштабованістю, яка стає все більш актуальною через фізичні обмеження напівпровідникових технологій. Сучасні обчислювальні системи рухаються до гетерогенної інтеграції, поєднуючи центральні процесори, графічні процесори та прискорювачі на основі штучного інтелекту в рамках уніфікованих архітектур для досягнення оптимального розподілу завдань. У статті розглядаються сучасні наукові підходи до оптимізації обчислювальної продуктивності, зниження енергоспоживання та покращення взаємодії апаратного та програмного забезпечення в складних системах.

У дослідженні робиться висновок, що еволюція комп'ютерної архітектури характеризується переходом від універсальних до спеціалізованих та адаптивних обчислювальних систем. Очікується, що майбутній прогрес буде зумовлений розвитком відкритих архітектур, таких як RISC-V, технології обчислень майже з пам'яттю та нейроморфні процесори, що імітують біологічні нейронні структури. Представлені результати сприяють розумінню сучасних архітектурних тенденцій та формують основу для подальших досліджень, спрямованих на розробку ефективних, масштабованих та інтелектуальних обчислювальних платформ.