多内核：芯片设计领域的新革命

多内核：芯片设计领域的新革命

     (华强电子世界网讯) 在解决难题时，二个人的力量总比一个人大，在计算机芯片领域也是如此，二个处理器内核比一个处理器内核要好。由于芯片制造工艺不断发展，在未来数个月内，几家芯片厂商都将公布它们的双内核、多内核芯片计划。
    
    　　内核就相当于芯片的大脑，添加第二个内核将使芯片能够将运算任务分解为更小的部分，更快地完成运算任务。这不但能够缩短运算时间，而且能够将芯片设计的二个大敌的影响降低到最低限度——能耗和发热。双内核芯片能够完成与单内核芯片完全相同的工作，只是更快、更节能、更冷静。
    
    　　今年早些时候，英特尔公司公布了生产双内核芯片的计划，并表示，它已经成为放弃了一款代号为“Tejas”的芯片——也是其最后一款单内核芯片的开发。它已经演示了一款代号为Montecito的双内核服务器芯片。
    
    　　自1999年以来，AMD公司就将双内核芯片列入了其长期的产品发布计划中，而且正在开发一款代号为Toledo的双内核台式机芯片。摩托罗拉公司的芯片部门——Freescale半导体公司已经演示了其首款双内核的PowerPC芯片。
    
    　　在于10月份在圣何塞举行的“秋季处理器论坛”上，AMD和Freescale将公布它们的双内核芯片计划的更多详细资料，它们的双内核芯片可能要等到2005年年中才能够上市销售。在于下个月在圣克拉拉举行的“英特尔开发商论坛”上，英特尔公司将公布其双内核、多内核芯片计划更多的详细资料。
    
    　　双内核芯片的问世标志着微处理器设计方式的根本变化。数十年来，设计人员一直在遵循一种可靠的模式来设计芯片：缩减晶体管的尺寸和提高晶体管的运行速度。Instat/MDR公司的分析师汤姆表示，在最近几年来在设计能够完成更复杂任务的芯片方面，这一模式显得力不从心了。他说，我认为造成这种变化的原因是，芯片设计师的挫折感在不断增加，因为他们设计的芯片内核越来越复杂，但并没有获得相应的性能。
    
    　　汤姆指出，一个关键的徇标准是每个时钟周期执行的指令数。在最好的情况下一些芯片在每个时钟周期内能够执行3、4条指令，但它们不能一直维持这种速度。平均而言，芯片每个时针周期能够执行的指令数要低得多，而且要提高这一数字非常困难。他说，无论芯片设计人员如何努力，他们都无法越过每个指令周期执行1.3条指令这个大关。
    
    　　汤姆表示，一种新的途径是在芯片上集成更多、但更简单的内核，以更有效地完成相同的计算任务。他说，当不需要第二个内核时，它可以处于休眠状态。这种技术已经应用在了单内核芯片中，他说，大多数人都没有意识到，在二次击键中间，PC中芯片的一部分将处于休眠状态。
    
    　　Insight 64公司的分析师布鲁克伍德表示，尽管在芯片需要处理大量运算任务的服务器领域，双内核芯片的优势是明显的，但它在台式机领域的优势并不明显。他说，有许多软件都不能充分利用芯片的多个内核。
    
    　　这种状况会得到改变。在最近的数年中，英特尔公司一直在销售支持超线程技术的芯片，它允许一个单内核的芯片同时执行二条指令。布鲁克伍德将向双内核、多内核芯片的转换比做是在汽车发动机中添加汽缸的数量。他说，我们可以制造单缸的发动机，但汽缸需要非常大，活塞也需要非常重，到了一定程度，发动机的重量和其功率会成反比。我认为微处理器目前已经发慌到了这一阶段。