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淺談Intel:1000核心處理器 為什么可行?

時(shí)間：2010年12月29日
Intel的萬(wàn)億次計(jì)算研究項(xiàng)目已經(jīng)在處理器核心拓展問(wèn)題上取得了豐碩成果,還先后完成了80核心、48核心(單芯片云計(jì)算機(jī)/SCC)兩種試驗(yàn)芯片,而且號(hào)稱(chēng)能夠擴(kuò)充至不可思議的1000個(gè)核心。近日,Intel微處理器技術(shù)試驗(yàn)室首席工程師Timothy Mattson又接受了媒體采訪(fǎng),深入講解了這種技術(shù)的可行性。   (vps服務(wù)器)

　　問(wèn):如何才能做出1000核心的處理器?

　　答:挑戰(zhàn)在于,如果我們的晶圓廠(chǎng)能夠造出一顆1000核心的芯片,我們現(xiàn)在是否有能夠擴(kuò)展到那種程度的架構(gòu)呢?如果造出來(lái),能否有效地為之編程?

　　48核心芯片的架構(gòu)的確能夠滿(mǎn)足這些條件,這么說(shuō)是因?yàn)槲覀儧](méi)有緩存一致性的約束。信息傳遞最差也能按照網(wǎng)絡(luò)的直徑拓展,后者大約相當(dāng)于網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)數(shù)量的平方根。我有信心將SCC的架構(gòu)擴(kuò)展到1000個(gè)核心。 

　　問(wèn):應(yīng)用程序使用的最大核心數(shù)量是否存在某種瓶頸?比如100個(gè),或者400個(gè)?

　　答:理論上能使用的核心數(shù)量沒(méi)有限制。問(wèn)題要復(fù)雜得多,第一得看應(yīng)用程序的并行規(guī)模,第二取決于程序引起的和負(fù)載失衡程度。我們稱(chēng)之為阿姆達(dá)爾定律(Amdahl's Law)。

　　這條定律告訴我們,一個(gè)程序可以分成能夠隨著核心數(shù)量加速的部分和不能加速的部分,也就是并行和串行部分。如果以S代表串行部分,通過(guò)簡(jiǎn)單的數(shù)學(xué)計(jì)算就能證明最大加速程度就是1/S,而且與核心數(shù)量無(wú)關(guān)。所以說(shuō),核心數(shù)量的利用規(guī)模還得看應(yīng)用程序,以及它在多大程度上可以并行執(zhí)行。

　　事實(shí)證明,將S做到1%以下是非常困難的,對(duì)于圖形這種大規(guī)模并行操作來(lái)說(shuō)還好,但是更復(fù)雜的應(yīng)用就讓人頭疼了。

　　問(wèn):Intel是否真的想做一顆1000核心處理器呢?

　　答:這取決于能否找到支持它的應(yīng)用程序、需要它的應(yīng)用模型、能夠接受它的市場(chǎng)。我們橫在努力尋找確實(shí)需要那么多核心的大量應(yīng)用。舉個(gè)例子,如果向計(jì)算機(jī)輸入自然語(yǔ)言和姿勢(shì)等視覺(jué)線(xiàn)索,合成復(fù)雜3D模型并以視覺(jué)形式將結(jié)果呈現(xiàn)出來(lái),就很容易消耗掉1000個(gè)核心。

　　從技術(shù)角度講,1000個(gè)核心也很容易利用,不過(guò)關(guān)鍵在于產(chǎn)品策略和市場(chǎng)需求。就像我說(shuō)過(guò)的那樣,在我工作的研究世界里,我的工作就是走在時(shí)代之前,讓我們的產(chǎn)品事業(yè)部將最好的產(chǎn)品推向市場(chǎng),并針對(duì)消費(fèi)者的實(shí)際使用需求進(jìn)行優(yōu)化。  (服務(wù)器租用)

　　問(wèn):是怎么想到1000核心這個(gè)主意的呢?

　　答:我是在研究摩爾定律的過(guò)程中想到1000這個(gè)數(shù)字的。如果每一代進(jìn)化需要兩年時(shí)間,集成度都翻一番,那么從48核心往后四到五代,就到了1000。所以說(shuō),這其實(shí)就是個(gè)我們的工廠(chǎng)能夠在多長(zhǎng)的時(shí)間內(nèi)繼續(xù)跟上摩爾定律的問(wèn)題。如果說(shuō)我在Intel工作這17年學(xué)到了什么的話(huà),那就是永遠(yuǎn)不要小瞧我們的工廠(chǎng)。 
　　問(wèn):Intel的產(chǎn)品路線(xiàn)圖上為什么沒(méi)有48核心處理器?

　　答:我需要澄清這種芯片的開(kāi)發(fā)團(tuán)隊(duì)的角色。我們的工作是推動(dòng)創(chuàng)新,回答“可能會(huì)發(fā)生什么”這一問(wèn)題。這是一項(xiàng)全職工作。產(chǎn)品路線(xiàn)圖要綜合我們有關(guān)這一問(wèn)題的答案,然后解答“市場(chǎng)需要什么?”同樣是一份全職工作。

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