英特爾芯片互連等多項尖端技術(shù)進(jìn)程大揭秘

在日前出爐的大量技術(shù)報告中，英特爾就其對多核處理器未來(lái)的研究，透露了更多的詳細信息。其中的亮點(diǎn)包括數據率達到15Gbps的新型超低功耗芯片到芯片互連研究成果，以及在多個(gè)內核和它們的內存更有效的擴展任務(wù)的各種技術(shù)。英特爾沒(méi)有透露在其商用產(chǎn)品中何時(shí)會(huì )采用這些新技術(shù)。

“最終我們將能夠把兆兆bps級的數據傳輸到多個(gè)內核裸片上，”來(lái)自英特爾的院士兼I/O研究總監Randy Mooney說(shuō)，但是，采用目前的技術(shù)可能需要有100W的驚人功耗。

在日本舉辦的超大規模集成電路研討會(huì )(VLSI Symposium)的一次報告中，英特爾工程師對芯片到芯片鏈接的描述是：速度從5Gbps到15Gbps不等，功耗水平低至2.7mW/Gbps。該技術(shù)已應用于英特爾的具有80個(gè)內核的原型Terascale處理器，功耗從以5Gbps的14mW到15Gbps的75mW。

Rambus于今年早期發(fā)布了一項速率能達到2.2 mW/Gbps的I/O的技術(shù)，但是，它僅以6Gbps的速度運行為特征。“我們正在生成快速I(mǎi)/O，其功耗低至目前生產(chǎn)的接口的功耗的14%。” Mooney如是表示。

英特爾采用多種技術(shù)實(shí)現了它的低功耗水平。該設計動(dòng)態(tài)地調節發(fā)送器和接收器芯片的頻率和電平。此外，英特爾采用被動(dòng)電感而不是電阻器來(lái)終接數據線(xiàn)。 Mooney說(shuō)，這種芯片通過(guò)取消時(shí)鐘緩沖器也節約了功耗，讓時(shí)鐘信息隨著(zhù)它通過(guò)一條具有受控電氣特性的導線(xiàn)而變化。時(shí)鐘變化不會(huì )讓處理任務(wù)中斷，但是，取消緩沖器會(huì )使功耗得到顯著(zhù)的降低。

在另外一篇論文中，英特爾透露了一種事務(wù)處理內存的軟件實(shí)現方案，過(guò)去，為了等待內存變?yōu)榭捎?，要停止執行一些任?wù)，新的方案讓處理器能消除大量的粗粒度鎖定機制。通過(guò)采用精細粒度的所謂原子級事務(wù)處理技術(shù)，英特爾能根據應用提供5%到100%的性能改進(jìn)。“已經(jīng)有大量的原子級事務(wù)處理實(shí)現方案，但是這一種實(shí)現方案能使具有數十個(gè)內核的芯片得到很好的升級，”英特爾負責Terascale計算研發(fā)項目的助理總監Jerry Bautista表示。

在Terascale項目的其它進(jìn)展中，英特爾透露說(shuō)，公司在裸片上將采用一種硬件調度單元，以更好地對把線(xiàn)程分配到內核的處理過(guò)程進(jìn)行管理。這種硬件調度器在一個(gè)仿真64內核的CPU上獲得了雙倍的性能。