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淺談Intel:1000核心處理器 為什么可行?

時間：2010年12月29日
Intel的萬億次計算研究項目已經(jīng)在處理器核心拓展問題上取得了豐碩成果,還先后完成了80核心、48核心(單芯片云計算機(jī)/SCC)兩種試驗芯片,而且號稱能夠擴(kuò)充至不可思議的1000個核心。近日,Intel微處理器技術(shù)試驗室首席工程師Timothy Mattson又接受了媒體采訪,深入講解了這種技術(shù)的可行性。   (vps服務(wù)器)

　　問:如何才能做出1000核心的處理器?

　　答:挑戰(zhàn)在于,如果我們的晶圓廠能夠造出一顆1000核心的芯片,我們現(xiàn)在是否有能夠擴(kuò)展到那種程度的架構(gòu)呢?如果造出來,能否有效地為之編程?

　　48核心芯片的架構(gòu)的確能夠滿足這些條件,這么說是因為我們沒有緩存一致性的約束。信息傳遞最差也能按照網(wǎng)絡(luò)的直徑拓展,后者大約相當(dāng)于網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)數(shù)量的平方根。我有信心將SCC的架構(gòu)擴(kuò)展到1000個核心。 

　　問:應(yīng)用程序使用的最大核心數(shù)量是否存在某種瓶頸?比如100個,或者400個?

　　答:理論上能使用的核心數(shù)量沒有限制。問題要復(fù)雜得多,第一得看應(yīng)用程序的并行規(guī)模,第二取決于程序引起的和負(fù)載失衡程度。我們稱之為阿姆達(dá)爾定律(Amdahl's Law)。

　　這條定律告訴我們,一個程序可以分成能夠隨著核心數(shù)量加速的部分和不能加速的部分,也就是并行和串行部分。如果以S代表串行部分,通過簡單的數(shù)學(xué)計算就能證明最大加速程度就是1/S,而且與核心數(shù)量無關(guān)。所以說,核心數(shù)量的利用規(guī)模還得看應(yīng)用程序,以及它在多大程度上可以并行執(zhí)行。

　　事實(shí)證明,將S做到1%以下是非常困難的,對于圖形這種大規(guī)模并行操作來說還好,但是更復(fù)雜的應(yīng)用就讓人頭疼了。

　　問:Intel是否真的想做一顆1000核心處理器呢?

　　答:這取決于能否找到支持它的應(yīng)用程序、需要它的應(yīng)用模型、能夠接受它的市場。我們橫在努力尋找確實(shí)需要那么多核心的大量應(yīng)用。舉個例子,如果向計算機(jī)輸入自然語言和姿勢等視覺線索,合成復(fù)雜3D模型并以視覺形式將結(jié)果呈現(xiàn)出來,就很容易消耗掉1000個核心。

　　從技術(shù)角度講,1000個核心也很容易利用,不過關(guān)鍵在于產(chǎn)品策略和市場需求。就像我說過的那樣,在我工作的研究世界里,我的工作就是走在時代之前,讓我們的產(chǎn)品事業(yè)部將最好的產(chǎn)品推向市場,并針對消費(fèi)者的實(shí)際使用需求進(jìn)行優(yōu)化。  (服務(wù)器租用)

　　問:是怎么想到1000核心這個主意的呢?

　　答:我是在研究摩爾定律的過程中想到1000這個數(shù)字的。如果每一代進(jìn)化需要兩年時間,集成度都翻一番,那么從48核心往后四到五代,就到了1000。所以說,這其實(shí)就是個我們的工廠能夠在多長的時間內(nèi)繼續(xù)跟上摩爾定律的問題。如果說我在Intel工作這17年學(xué)到了什么的話,那就是永遠(yuǎn)不要小瞧我們的工廠。 
　　問:Intel的產(chǎn)品路線圖上為什么沒有48核心處理器?

　　答:我需要澄清這種芯片的開發(fā)團(tuán)隊的角色。我們的工作是推動創(chuàng)新,回答“可能會發(fā)生什么”這一問題。這是一項全職工作。產(chǎn)品路線圖要綜合我們有關(guān)這一問題的答案,然后解答“市場需要什么?”同樣是一份全職工作。

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