CPU多核的未來如何？設計者眾說紛紜

　　微處理器的工程師們認同多核設計是未來的潮流，但在如何實現(xiàn)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)2008上一個小組討論中得到的結(jié)論。

　　這個討論聚集了來自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而優(yōu)化而產(chǎn)生的許多異質(zhì)的核，未來的潮流會轉(zhuǎn)移到一種新的軟件模式。

　　他暗示計算機會像手機一樣使用多種專用內(nèi)核來運行由高級別的應用程序接口安排的模塊化軟件。“我們預測到一個從基于指令集架構(gòu)的兼容性向基于API的兼容性的轉(zhuǎn)移”，Moore說，“你可以通過異質(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用內(nèi)核協(xié)調(diào)一致地工作對于未來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，他說計算機的處理器將經(jīng)歷一個就像IBM的Cell一樣的片上加速器的實驗階段，但最終架構(gòu)將會縮小到使用一些位于通用內(nèi)核旁邊的專用內(nèi)核。

　　創(chuàng)業(yè)公司Tilera的創(chuàng)始人兼CEOAnantAgarwal則持相反觀點，他的公司正在生產(chǎn)一種64個內(nèi)核的嵌入式處理器，他說多核芯片需要使用同質(zhì)的通用內(nèi)核集來使軟件模式保持簡單。然而，他是在下個十年間每個插槽上內(nèi)核數(shù)量的最激進的預言者，“我愿意將其稱為摩爾定律的必然結(jié)果”。他還估計到2017年，嵌入式處理器將會有4096個核，服務器的CPU會擁有512個核，臺式機的芯片將會有128個核。“問題并不在于這些是否會發(fā)生，而是我們是否準備好了”。

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

　　其他參與討論的人沒有Agarwal這么激進，一般他們預測微處理器在下個十年中將會擁有更多的內(nèi)核。如Sun公司微電子事業(yè)部的首席科學家RickHetherington提出服務器也許到2018年也只有32～128個內(nèi)核，這與Sun公司現(xiàn)在的行為形成諷刺，因為其正引領產(chǎn)業(yè)走向在服務器上比競爭對手在每個die上有更多的核。Hetherington還指出現(xiàn)在的軟件模式將會沿用到下個十年，“我認為我們可以讓每個核支持500～1000個線程，實際上，5、6年后就有可能實現(xiàn)”。

　　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，可以處理線程極為豐富的工作流，而服務器環(huán)境的虛擬化潮流同樣也促進了Sun的策略。IBM的McCredie也認可現(xiàn)在的服務器必須運行包括許多非線程的應用在內(nèi)的各種應用。“現(xiàn)在的數(shù)據(jù)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是一個例外，我們?nèi)匀辉谕切┮苍S永遠都運行單一線程的應用的客戶討論單一線程的應用”。

　　Intel公司微處理器技術實驗室總監(jiān)ShekharBorkar說微處理器的內(nèi)核將會越來越簡單，但軟件需要比以往更快地發(fā)展，以趕上硬件的步伐，“將來的一個內(nèi)核也許看上去就像個NAND的門，你不必干預它。至于軟件，過去上市所花費的時間太長了，但將來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(gòu)師DaveDitzel也同意這個說法，他曾參與設計Sun的第一個64位CPU，在將近10年后，商用的64位操作系統(tǒng)才就緒，“多核技術就像我們在球場上的孤注一擲，現(xiàn)在我們不得不盡快停下來審視我們是否能夠追上這個潮流”。