英特爾未來(lái)芯片：重構計算機 改寫(xiě)人機交互

　　2009年12月2日，美國加州圣克拉拉英特爾研究院的研究人員今天展示了一款處理器研究原型，在單芯片上實(shí)現了云計算機的功能，為筆記本電腦、PC和服務(wù)器的設計方式提供了眾多創(chuàng )新的設計理念。該項研究的長(cháng)期目標是為未來(lái)計算機創(chuàng )建目前難以置信的擴展性能，促進(jìn)開(kāi)發(fā)全新的應用程序和人機界面。英特爾計劃明年向行業(yè)和學(xué)術(shù)界合作伙伴提供100個(gè)以上的芯片原型用于實(shí)際研究，開(kāi)發(fā)全新的軟件程序和編程模式。

　　英特爾將在2010年初發(fā)布集成關(guān)鍵功能的新一代酷睿系列芯片產(chǎn)品，同年還將發(fā)布該系列的6核和8核處理器產(chǎn)品。而該芯片原型則擁有48個(gè)可完全編程的英特爾處理器內核，這也是有史以來(lái)集成度最高的單硅CPU芯片。它還整合了進(jìn)行信息共享的高速片上網(wǎng)絡(luò )，以及最新發(fā)明的電源管理技術(shù)，全部48 個(gè)內核都實(shí)現了極高能效運行，其功耗可低至25瓦，運行最高能耗也僅為125瓦(與現在的英特爾處理器的能耗水平接近，僅相當于兩個(gè)普通家用燈泡的耗電量)。

　　英特爾計劃進(jìn)一步研究如何在未來(lái)的主流芯片上實(shí)現眾多內核的架構和協(xié)作。例如，未來(lái)?yè)碛羞@類(lèi)強大處理功能的筆記本電腦能夠像人類(lèi)一樣，用“視覺(jué)”準確的辨別出物體及其運動(dòng)。

　　試想一下人們未來(lái)利用計算機上虛擬舞蹈課或者在線(xiàn)購物的場(chǎng)景，通過(guò)筆記本電腦的3D攝像頭和顯示屏就可以像照鏡子一樣直接看到自己試穿衣服的樣子。再轉一圈就能看到衣料的質(zhì)感，以及衣服顏色是否與自己的膚色相配。

　　這種互動(dòng)方式可以讓人們擺脫鍵盤(pán)、遠程控制器和游戲桿的束縛。有些研究人員認為計算機甚至可能實(shí)現讀取腦電波，簡(jiǎn)單在腦子里想一個(gè)指令比如聽(tīng)寫(xiě)，不用說(shuō)出來(lái)計算機就能夠執行。

　　該芯片原型采用了一種用于在互聯(lián)網(wǎng)上建立“云”計算資源的數據中心的結構形式。云數據中心是由數十乃至數千個(gè)計算機通過(guò)有線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )互連而組成的，并行發(fā)送大量任務(wù)和數據組。英特爾的新型研究芯片采用了類(lèi)似方法，但是所有的計算機和網(wǎng)絡(luò )都集成在一個(gè)郵票大小的單個(gè)芯片上，采用了英特爾45納米高 K金屬柵極技術(shù)，極大減少了創(chuàng )建云數據中心所需的計算機數量。

　　英特爾研究院院長(cháng)兼英特爾首席技術(shù)官賈斯汀(Justin Rattner)表示：“有了這樣的芯片，可以想象，未來(lái)的云數據中心將在目前的能效水平上得到數量級的成倍提升，從而節約大量空間資源和電力成本。我相信隨著(zhù)時(shí)間的發(fā)展這些先進(jìn)概念將逐漸進(jìn)入主流設備，就像電機控制、安全氣囊和防抱死制動(dòng)這樣的先進(jìn)技術(shù)最終在所有汽車(chē)上得到了實(shí)現。”

　　內核驅動(dòng)軟件，智能引導數據實(shí)現高效率

　　這款概念芯片在內核之間采用高速網(wǎng)絡(luò )，實(shí)現高效的信息和數據共享。由于數據包只需在芯片上移動(dòng)幾毫米，而不是移動(dòng)幾十米到另一個(gè)計算機系統上，因此這項技術(shù)在通信性能和能效方面比當今的數據中心模式有了顯著(zhù)的提高。

　　應用軟件可利用該網(wǎng)絡(luò )直接在內核之間實(shí)現快速的信息傳遞，通常只需要幾微秒，從而減少訪(fǎng)問(wèn)芯片外速度較慢的系統內存上的數據。應用程序還能夠動(dòng)態(tài)地精確管理特定時(shí)間內使用哪些內核完成特定任務(wù)，使性能和能耗更好地匹配每項任務(wù)的具體需求。

　　相關(guān)任務(wù)可在附近的內核上執行，甚至可以像流水線(xiàn)一樣將結果從一個(gè)內核直接傳遞到下一個(gè)內核，最大程度地利用芯片的整體性能。此外，這種軟件級別的控制能力還可以進(jìn)一步擴展，實(shí)現對電壓和時(shí)鐘速度的管理。內核可以關(guān)閉和開(kāi)啟或改變性能水平，根據特定時(shí)刻的需求不斷調整，在最大程度上降低耗電量。