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2007-07-24 09:51:01
| 描绘多核发展 | ||
| 作者： CWEEK 2006-06-27 17:54:58 | ||
编者按：在多核时代，处理器供应商需要考虑是否采用异构多核；考虑在一定的芯片面积上如何集成数量最合适的核数目；考虑多个核之间的信息高速共享……多核时代，到底会如何发展？会带来哪些变化？ 作为最大的x86处理器供应商，英特尔在x86处理器的多核规划意味着业界的主流。其实，进入多核时代，并不仅仅是从单核到多核的问题，这还涉及到 了处理器在体系架构上的变化。例如，在多核时代，处理器供应商需要考虑是否采用异构多核；考虑在一定的芯片面积上如何集成数量最合适的核数目；考虑多个核 之间的信息高速共享……多核时代，到底会如何发展？会带来哪些变化？为此，记者采访了英特尔公司院士兼数字企业事业部编译器与架构高级开发部门总监 Geoff Lowney博士。 CWEEK：进入多核时代以后，在芯片面积一定的情况下，如何平衡处理器的单线程性能和多线程性能？ GeoffLowney：英特尔并没有说，以后的核就一定小。根据我们研究，尽管核的相对面积比较小，但这并不意味着每个核的性能发展前景不好。公司接下来对核的大小还不大确定，但是我们对并行应用性能和单线程同样的重视。 CWEEK：以后的多核处理器当中，每个核的架构会更简单，还是会比酷睿更复杂？ GeoffLowney：从酷睿再往下是Nehalem，然后是Gesher。总体而言，每个处理器会用更多的晶体管。但是从功耗效率比的角度来说，我们希望控制功耗，功耗不能太大。从这个角度而言，多内核时代的每个内核的发展不会像单核时代那样发展那么快。 CWEEK：英特尔认为大概会什么时候出现异构多核产品？这种特殊的通用处理单元和多核的处理单元相比，主要用来做什么样的处理？ GeoffLowney：这是非常专用的单元，跟普通的通用单元放在一起的，现在还是在研究阶段，我们公司到目 前为止没有一个产品是属于这类架构的。作为研究内容，我们要判断内核应当干什么事情，就要考虑很多范围，例如TCP/IP卸载、加密等等。不过，其中的关 键问题是软件，软件如何配合，要达到什么样的目的需要考虑清楚。 CWEEK：您能介绍一下软件方面的情况吗？ GeoffLowney：我们在想到其中一个双核的应用，就是XML的处理，有可能有两种方法，一种用通用的CPU，一种用专用的CPU。XML是一种专用的树型结构，你可以对每一个分支进行并行处理。 CWEEK：有观点认为，通用的内核更有灵活性。由于专用内核是固化的晶体管电路，针对性地修改会非常困难。你们对此持什么观点？ GeoffLowney：在我们产品部门现在为止都是用通用的核，我们的重点是通用的核。目前，我们所谈论的双 核、四核产品都是应用通用内核，晶体管可以通用，一般适用范围比较广。但是，英特尔在提供一个新的虚拟，在通用的前提下，怎么去适应应用性比较强的产品。 异构是我们研究部门的研究课题，看看能不能提供异构内核通用的做法，这是我们的研究想法。 CWEEK：处理器在有限的面积上最多可以集成多少个内核？ GeoffLowney：在明年有2～4个，理论上可达到4～8个。 CWEEK：二级缓存对性能影响非常大，你们怎么平衡缓存和内核数目？ GeoffLowney：我们花很多时间研究这个问题如何确定，但是我们通过跑很多不同的编译器选择最合适的路 径，我们会找到最好的做法。例如，下一代的安腾2处理器会有24 MB缓存，这是一个高端处理器，针对计算量比较重、对缓存数量要求比较大的用户。也就是说，针对不同的应用要学会取得不同的平衡。 CWEEK：有没有可能用虚拟的办法，把多个内核虚拟成很少量的内核，从而让少量的应用更充分发挥所有内核的性能和效果？ GeoffLowney：这是一个很热门的话题。不过，并不是所有软件都需要能够充分利用所有内核。例如16个内核的处理器，Word这样的字处理软件基本上用不了这些内核，但如何在照相机里找到小孩的脸这类的应用就可以利用更多的核。 另外，我们所介绍的对足球视频的一些挖掘，能够从整个足球的录像中找到精彩的镜头，这个计算量非常大，这在未来也需要很多内核支持，也是很有前景的应用。 CWEEK：线程越多，软件的开发难度就会越大，有什么样的方式降低这样的难度？ GeoffLowney：多线程软件开发当然是不容易的，但是最关键、最困难的问题是从串行到并行化这一步。英特尔在世界上提供并行的工具是第一流的并行编程工具，比如说我们用最好的编译器做并行工作。 除此以外，我们在很多领域也很重视，其中一个领域是在并行语言方面，就是怎么提供帮助，可以进行好一点并行的应用。另外，还有高性能的并行库，我们提供很强的一个并行库，让并行工具的作用可以发挥更好。 另外，在编译器优化方面我们做的工作很多。我们很多的研究是并行语言和编译优化，我们怎么去把一个本来串行的系统并行得更好，我们提供并行的一个手段。 P. Geoffrey Lowney是英特尔公司院士兼数字企业事业部编译器与架构高级开发部门总监。主要负责利用先进的编译器技术来提高英特尔架构处理器家族产品的性能和可用 性。 2001年6月英特尔与康柏电脑公司达成协议，康柏向英特尔转让微处理器工程与设计专业知识。根据此项协议，Lowney加盟英特尔公司。 加盟英特尔之前，他曾担任康柏公司院士兼Alpha微处理器事业部编译器与架构开发部门总监。他的职责包括为Alpha系统开发编译器技术 和优化编译器，为微处理器设计团队提供架构指导，并设计Alpha架构扩展。 Lowney于1975年、1978年和1983年分别获得了耶鲁大学数学学士学位以及计算机科学硕士学位和博士学位。他拥有11项计算机架构和编译器技 术专利。 （文/冰原） |
