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互联网周刊：英特尔和AMD的另一条摩尔定律 |
2009-05-06 |
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2007-3-20 9:42:00 文/陈亮 出处：互联网周刊
芯片巨头的多核竞赛如火如荼，而摩尔定律在多核时代也获得了新生。
来看看1997年美国Sandia国家实验室的这项杰作吧：为了得到一台具有万亿次浮点运算能力的ASCI Red超级计算机，他们采购了1万个英特尔奔腾Pro处理器，整个系统占地大约2500平方米，功耗为500千瓦。
这样的庞然大物真是令人叹为观止，不过，仅仅在10年之后，这台超级计算机有可能会沦为一堆废铁。日前，英特尔发布了一款微型芯片，在这块面积为275平方毫米的芯片上，密密麻麻排列了80个处理内核，“这款指甲盖大小的芯片就可以达到每秒1万亿次计算的性能。”英特尔(中国)研究中心总经理杜江凌说，“而在以3.16GHz时钟频率工作时，其功耗只有62瓦，相当于一个电灯泡。”
这款80核处理器的设计颇为巧妙。英特尔透露，80核芯片的一大显著特征就是创新性地使用了“瓷砖片”设计(tile design)，80个内核像瓷砖片一样重复地平铺开来，这样就比较容易设计出包含更多内核的芯片。不仅晶体管的数量将继续按照摩尔定律以每18个月翻一番的速度递增，并行计算能力也在不相应增加功耗的情况下实现了性能提升。杜江凌乐观预计，随着芯片工艺的提高和价格下滑，80核芯片未来甚至有可能应用到手机上。
这也意味着，摩尔定律在多核时代获得了新生。在过去，摩尔定律体现在处理器的时钟频率不断提升上，但这一方式遇到了瓶颈，“功率和散热要求已经超过更快的时钟频率所带来的优势了。因此我们亟需提高芯片上内核的效率和数量，而不是时钟频率。”杜江凌说。于是，从单核到双核，再到四核，英特尔和AMD开辟了新的战场进行交锋。
需要指出的是，芯片的内核数量并非是越多越好，这一点已经得到了英特尔和AMD技术精英们的承认。“英特尔无意进行多核竞赛。衡量一款CPU的性能并不是取决于它拥有多少核心，关键是其中的高速互联，以及对能源进行精确管理。”杜江凌说，“这跟原来的增加主频的时代是完全不同的，另外光增加核的数量也并不能带来性能的相应提升，而是要通过方方面面的努力才能够使得它的性能不断增加。”
英特尔80核处理器的设计体现了这一点，本来按照“瓷砖片”设计思路，一个芯片上可以集成60、80甚至100个处理单元，但是英特尔发现要实现万亿次浮点运算，80个内核是最经济的数量，可以最有效地占用芯片面积。
另一路多核奇兵也踏上了征程。就在英特尔的80核芯片刚刚推出之后不久，AMD公司也发布了万亿次计算的单系统平台。和英特尔不同的是，AMD的万亿次计算并非将多个内核集成在了一个芯片单元上，而是用AMD双核Opteron处理器搭配2个流处理器实现的。
这种不同处理器的搭配体现了AMD的另一种多核发展思路。AMD意识到同英特尔展开以数量取胜的多核竞赛是不明智的，因此AMD提出了APU(加速处理器，Accelerated Processing Units)的概念。未来，AMD不光要整合CPU、GPU，甚至有可能将音视频解码等芯片集成进来。
究竟两种多核化路线孰优孰劣，暂时没有定论。不过，对于最终消费者来说，这个疑问似乎并不重要，多核技术带来的应用价值才是最值得关注的。大胆设想一下，5年到10年之后，人人桌面上都摆了一台万亿次的超级计算机，这是怎样的情形？
关于英特尔
百度一下（www.baidu.com）“英特尔”，找到相关网页约9,620,000篇。“英特尔”是全球最大的芯片制造商及国际领先的个人电脑网络产品和通信产品的生产商。自一九八五年进入中国市场以来，英特尔公司已在中国设立了十二个办事机构，并在上海兴建了世界一流的制造工厂。为了与中国的计算机行业共同发展，在上海和北京分别成立了英特尔上海软件实验室和英特尔中国研究中心。
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