CPU多核的未來(lái)如何？設計者眾說(shuō)紛紜

　　微處理器的工程師們認同多核設計是未來(lái)的潮流，但在如何實(shí)現和克服所面臨的困難上，他們分歧非常大。這是從ISSCC(InternationalSolid-StateCircuitsConference，國際晶體管電路討論會(huì ))2008上一個(gè)小組討論中得到的結論。

　　這個(gè)討論聚集了來(lái)自Intel、IBM、瑞薩、Sun、AMD以及創(chuàng )業(yè)公司Tilera的資深工程師。AMD的資深研究員ChuckMoore努力申明由于為各種不同任務(wù)而優(yōu)化而產(chǎn)生的許多異質(zhì)的核，未來(lái)的潮流會(huì )轉移到一種新的軟件模式。

　　他暗示計算機會(huì )像手機一樣使用多種專(zhuān)用內核來(lái)運行由高級別的應用程序接口安排的模塊化軟件。“我們預測到一個(gè)從基于指令集架構的兼容性向基于A(yíng)PI的兼容性的轉移”，Moore說(shuō)，“你可以通過(guò)異質(zhì)的核獲得更高的電效率。微軟的DirectXAPI已經(jīng)解決了各種顯示處理器的問(wèn)題，因此這是一種成熟的軟件模型。”

　　瑞薩的一位資深工程師對此大體認同，他提到手機的許多專(zhuān)用內核協(xié)調一致地工作對于未來(lái)的多核設計是一種很好的模式。IBM的首席微處理器工程師BradMcCredie則保持中立，他說(shuō)計算機的處理器將經(jīng)歷一個(gè)就像IBM的Cell一樣的片上加速器的實(shí)驗階段，但最終架構將會(huì )縮小到使用一些位于通用內核旁邊的專(zhuān)用內核。

　　創(chuàng )業(yè)公司Tilera的創(chuàng )始人兼CEOAnantAgarwal則持相反觀(guān)點(diǎn)，他的公司正在生產(chǎn)一種64個(gè)內核的嵌入式處理器，他說(shuō)多核芯片需要使用同質(zhì)的通用內核集來(lái)使軟件模式保持簡(jiǎn)單。然而，他是在下個(gè)十年間每個(gè)插槽上內核數量的最激進(jìn)的預言者，“我愿意將其稱(chēng)為摩爾定律的必然結果”。他還估計到2017年，嵌入式處理器將會(huì )有4096個(gè)核，服務(wù)器的CPU會(huì )擁有512個(gè)核，臺式機的芯片將會(huì )有128個(gè)核。“問(wèn)題并不在于這些是否會(huì )發(fā)生，而是我們是否準備好了”。

　　多核設計將會(huì )產(chǎn)生在單個(gè)芯片上的服務(wù)器群、縮小數據中心的體積，還可以造就基于人臉識別軟件的可以自動(dòng)將人像編成索引的臺式機。按照Agarwal的觀(guān)點(diǎn)，產(chǎn)業(yè)界需要新的軟件模型，這是因為現在的操作系統使用線(xiàn)程和高速緩存一致性監視法，將不適合這樣的多核設備，“SMPLinux將會(huì )走上恐龍那樣的消亡之路”。

　　其他參與討論的人沒(méi)有Agarwal這么激進(jìn)，一般他們預測微處理器在下個(gè)十年中將會(huì )擁有更多的內核。如Sun公司微電子事業(yè)部的首席科學(xué)家RickHetherington提出服務(wù)器也許到2018年也只有32～128個(gè)內核，這與Sun公司現在的行為形成諷刺，因為其正引領(lǐng)產(chǎn)業(yè)走向在服務(wù)器上比競爭對手在每個(gè)die上有更多的核。Hetherington還指出現在的軟件模式將會(huì )沿用到下個(gè)十年，“我認為我們可以讓每個(gè)核支持500～1000個(gè)線(xiàn)程，實(shí)際上，5、6年后就有可能實(shí)現”。

　　Sun公司的多核策略部分是基于在像Google這樣的公司提供基于Web的應用大潮之下，可以處理線(xiàn)程極為豐富的工作流，而服務(wù)器環(huán)境的虛擬化潮流同樣也促進(jìn)了Sun的策略。IBM的McCredie也認可現在的服務(wù)器必須運行包括許多非線(xiàn)程的應用在內的各種應用。“現在的數據中心運行許多傻瓜似的應用，很多人甚至不再知道它們的源代碼在哪兒，Google是一個(gè)例外，我們仍然在同那些也許永遠都運行單一線(xiàn)程的應用的客戶(hù)討論單一線(xiàn)程的應用”。

　　Intel公司微處理器技術(shù)實(shí)驗室總監ShekharBorkar說(shuō)微處理器的內核將會(huì )越來(lái)越簡(jiǎn)單，但軟件需要比以往更快地發(fā)展，以趕上硬件的步伐，“將來(lái)的一個(gè)內核也許看上去就像個(gè)NAND的門(mén)，你不必干預它。至于軟件，過(guò)去上市所花費的時(shí)間太長(cháng)了，但將來(lái)我們承擔不起這樣的緩慢速度”。

　　全美達公司的創(chuàng )始者、Sun公司的前CPU架構師DaveDitzel也同意這個(gè)說(shuō)法，他曾參與設計Sun的第一個(gè)64位CPU，在將近10年后，商用的64位操作系統才就緒，“多核技術(shù)就像我們在球場(chǎng)上的孤注一擲，現在我們不得不盡快停下來(lái)審視我們是否能夠追上這個(gè)潮流”。