2018空军招飞官网:“仅凭多核和众核无法解决”——英特尔CTO介绍2020年之前MPU需实现的技术

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“仅凭多核和众核无法解决”——英特尔CTO介绍2020年之前MPU需实现的技术

2011/03/09 00:00

 

 
发表演讲的庞思立。本站摄影。屏幕上显示是英特尔的数据。(点击放大) DRAM架构。英特尔的数据。(点击放大) NoC的形状。英特尔的数据。(点击放大) 封装。英特尔的数据。(点击放大) 光传输。英特尔的数据。(点击放大) 软硬件协调设计。英特尔的数据。(点击放大)   美国英特尔的庞思立(Stephen S. Pawlowski,英特尔Senior Fellow、英特尔架构集团CTO、架构与规划部门总经理)3月4日在东京都面向新闻媒体发表了演讲,介绍了在2020年之前MPU开发中需要实现的技术。演讲题目为“解决ExaScale障碍的技术创新”。

  英特尔迄今向媒体公开的都是已作为产品安装(决定安装)的技术,以及正在研究所中开发的技术。也就是说,都是已经实现的或近期将应用的技术。但关于即将实现的技术,即在近未来的产品开发中会使用的技术,英特尔迄今为止几乎从不介绍。作为企业而言,这也在情理之中,不过正因为如此,庞思立此次的演讲内容才比较出人意料。庞思立表示,虽然此次介绍的技术的实用化时间各不相同,但“目标是此次的所有技术都可以应用到2020年供货的MPU产品中”。

  庞思立在包括答记者问环节在内总共不到60分钟的时间里介绍了多项技术,因此并没有对每项技术都做详细介绍。不过,关于近未来的技术,从演讲和答疑环节中可以看到英特尔、至少是英特尔架构集团所重视的项目和态度,比如“量产”以及“将作为系统整体而非MPU单体考虑”等。演讲的重点主要有两个,本文将逐一进行介绍。一是为实现性能和耗电量的均衡,相对于运算将更注重数据移动。另一个是为了让系统可以应用于实际,除硬件外,还需重视软件。

数据移动存在课题

  庞思立在演讲中引用的案例大多是引人关注的常见话题。例如,“目前的游戏机运算能力与1985年的克雷(Cray)计算机相同”、“目前的Petaflops系统的性能与10年后的客户端终端及手持终端相同”,等等。通过采用与此前相同的MPU开发方法,例如推进工艺的微细化等,性能可以得到提高。不过,耗电量会高得不切实际。为了降低耗电量,必须实现多核(Multicore)化和众核(Manycore)化。这也同样是引人关注的话题。

  不过,“耗电的不只是运算(处理器)。与运算相比,数据的移动才是个问题”(庞思立)。长期从事接口和系统总线等MPU外设开发的庞思立介绍了自己专业领域的内容。在数据移动的具体事例中,首先列举的是DRAM。“访问1KB网页单位的DRAM架构一直没有变化。但运算一次所使用的数据一直在减少。也就是说,正在无谓地浪费电力。应该以更小的单位访问”(庞思立)。

  另外,作为数据移动相关的重点,庞思立介绍了NoC(片上网络,Network On Chip)的形状、封装以及光传输。其中关于NoC,“最近的多核芯片使用的是环状NoC,不过进入众核时代后,从电力效率上考虑,网状更具优势”(庞思立)。另外,关于封装,庞思立表示,“将对手机使用的MCP(多芯片封装,MultiChip Packaging)进行改进后应用于MPU”。演讲使用的幻灯片上写有TSV(Through Silicon Via)字样,不过庞思立没有特别进行介绍。关于光传输,他表示,“考虑到量产,只有使用硅光子”、“包括光部件在内实现单芯片化是最现实的方法”。

硬件和软件的作用

  在数据移动的话题之后,庞思立又介绍了软硬件协调设计相关的内容,并就这方面发表了一些观点。例如,“要想实现系统整体的低功耗化和低能源化,软硬件协调设计不可或缺”(庞思立)。另外,“在多核及众核芯片中,最佳内核数因目标应用而异。在内核数的最佳化等芯片架构的研究中,软硬件协调设计也将发挥作用”(庞思立)。

  在媒体针对GPU利用的可行性提问时,庞思立谈了其对软硬件角色分工的看法。他表示,“降低耗电量所不可或缺的多核化,会给迄今以单核为前提从事软件开发的人员强加新负担。我认为GPU也基本一样”。另外,“需要迄今在x86架构下的软件开发人员今后仍能继续工作,这非常重要。为此,硬件必须支持软件开发”(庞思立)。(记者:小岛 郁太郎)