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观察：RISC计算引领下一个处理器设计新浪潮 |
2009-05-05 |
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2004-11-17 13:55:00 文/ 出处：天极网 11月17日消息 尽管人们一再写文章说基于RISC(精简指令集运算)处理器的平台可能过时了，但是，这种平台还在不断地向前发展。的确，RISC处理器从来没有像今天这样推动计算机设计的创新。
设计创新并不是由规模经济、微处理器公司的日常安排或者制作商品化计算机的公司的计划推动的。创性的设计来自于拥有制作整个系统的技术专长的公司。这些公司与最终用户密切合作预测新的需求。他们使用基于RISC的技术制造出能够满足这些需求的领先的系统。
在80年代，RISC改变了计算规则。RISC的前提是早期的CISC(复杂指令集运算)处理器。这种处理器仅使用了20%的指令。相比之下，RISC处理器需要较少的指令，使这种处理器的造价更便宜。
现在是RISC设计再次指出通向新的计算时代的道路的时候了。而且，由于它们的高效率的设计，RISC处理器每秒钟能够执行更多的指令。因此，RISC与老式的CISC设计相比具有无以伦比的性价比，从而使RISC设计在工作站、服务器和高端市场占据了统治地位。
早90年代初，RISC处理器首先进入了另一个领域，成功地进入64位领域的处理器，解决了32位处理能力的局限性问题。
在第一款商品化RISC处理器出现十年之后，CISC处理器厂商开始在他们自己的产品中应用RISC设计的原则。目前，奔腾4和Opteron等CISC处理器把它们复杂的指令翻译成为简单的RISC式的指令，然后依靠功能强大的RISC式的引擎来执行结果的“micro-op”作业。同样，在RISC处理器显示出64位处理器的力量大约十年之后，第一款64位x86架构的处理器也出现了。
现在，计算机行业面临一些新的挑战。时钟频率的增长速度在急剧下降。内存访问时间从一个时钟周期几次增加到了几百次。节能和相关的热量问题正在迅速地失去控制。简而言之，现在是RISC设计再一次指出通向新的计算时代的道路的时候了。
在Sun微系统公司，我们把这个RISC处理器设计的新的未来称作是激进的多线程芯片。激进的多线程处理器与目前的双内核和对称的多线程处理器是完全不同的。激进的多线程处理器设计不向下兼容以前存在的技术。他们是从最基础的设计开始的，尽可能地高效率地利用资源，追求数据吞吐量的目标。
我们说的并不是并行执行2个或者4个线程，而是同时执行30个以上的线程。更具体一点说，激进的多线程设计还可以基于新的内核设计，为每一个线程的应用程序的需求提供何时的计算能力。这种设计可以在一个芯片上复制8次或者更多次，以保证更多的内核更有效地工作。每一个内核的设计都可以转换线程，这样，当一个线程在执行过程中出现故障时，其它内核可以继续执行这个线程。
虽然激进的多内核设计同以前的RISC处理器的创新浪潮一样最终将普及到商品化的处理器，但是，这个过程可能还要需要十年左右的时间。当商品化处理器赶上来的时候，RISC处理器将会再一次向前发展，成为下一代处理器设计创新的先驱。
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