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Intel80核心!!

英特爾的研究團隊已打造出一款80核心處理器,但還別指望這款處理器能提高你玩Doom遊戲的分數。 英特爾技術長Justin Rattner上周向媒體展示這款處理器,並表示本周在舊金山舉行國際固態電路會議(ISSCC)時,會發表相關的研究報告。 這顆晶片每秒鐘可執行1兆次的浮點運算,即1 teraflop。同樣的資料處理效能,十年前必須交由佔地2,500平方英呎的大型電腦來處理。 英特爾去年秋季在英特爾科技論壇(IDF)上首度透露,已打造出一款80核處理器的原型。當時,執行長Paul Otellini承諾在五年內推出這款晶片。如今,英特爾研究員要把80核處理器引進PC和伺服器,仍有多項障礙尚待克服,包括如何讓晶片與記憶體連結,和如何指導軟體開發人員撰寫支援80核晶片的程式。 一家名叫ClearSpeed的公司已在單一晶片上植入96個核心。ClearSpeed的晶片被當作協同處理器(co-processors)使用,搭配超級電腦使用;這些電腦需使用效能強的專用處理器。 Rattner說,英特爾的研究晶片具備80個核心,或稱「tiles」。每個tile都配有運算元件和路由器(router),可個別處理資料,並把資料傳到鄰近的tiles。 英特爾在晶片上採用1億個電晶體,此晶片的尺寸為275平方毫米。相形之下,英特爾 Core 2 Duo晶片採用2.91億個電晶體,晶片尺寸為143平方毫米。這款晶片以英特爾65奈米製程技術製成,但將來根據這款IC設計製造的成品或許會採用更小的電晶體,以符合成本效益。 這些運算元件非常基本,而且用的不是英特爾和AMD晶片採用的x86指令集。這意味這款晶片不支援Windows Vista作業系統。這款晶片用的是VLIW (very long instruction word)架構,比x86指令集的運算方式簡單。 如何把這顆晶片與記憶體連結,目前也還無解。英特爾正著手開發一款堆疊記憶晶片(stacked memory chip),以便置於研究晶片上。Rattner說,英特爾也正與記憶晶片廠商商議下一代的記憶晶片設計。 接下來,Rattner說,英特爾研究員必須想辦法打造一般用途的處理核心,以支援各式各樣的應用程式。該公司預估產品推出的時間表暫訂五年之後。 但80核晶片的主要挑戰,是設法寫出能利用強大效能的軟體。PC軟體社群已開始致力開發支援多核心晶片的軟體程式,但伺服器軟體方面的進展稍微領先PC。微軟、蘋果和Linux社群要想讓PC軟體有效利用到80個個別核心的處理效能,還有漫長的路要走。 英特爾以特製的應用程式,在舊金山展示這款晶片的執行效能--在3.16GHz速度與0.95伏特下,執行效能可達1 teraflop,耗電量為62瓦。英特爾也為這款晶片打造了特製的主機板與散熱系統。 四核心.8核心不稀奇!! 英特爾(Intel)的研究人員已產出一款80核心的晶片,號稱其耗電量比四核心處理器更低,並具備兆級浮點運算(teraflop)的性能。研究人員並製造了原型晶片,用以測試多個核心之間如何能以最佳方式相互通訊。 Intel的R&D實驗室成員Manny Vara表示,他們也正在研究新的核心設計和架構技術;目前該款80核心晶片只是研究用途,而且目前仍缺少一些必要的功能。不過他也透露,Intel計畫在5到8年內開始生產這種新型晶片。 這款晶片被命名為「Tera-Scale Teraflop Prototype」,Intel將在二月初舉行的2007年國際固態電路年會(International Solid State Circuits Conference)上發表其技術細節。Vara表示,80核心晶片消耗使用不到100瓦的能量,而雙核心晶片耗電量為60到70瓦,四核心晶片則為105到130瓦。 市場研究機構Enderle Group總裁和首席分析師Rob Enderle認為,儘管上述的耗電量數據應與該晶片目前還缺少某些功能有關,但仍然是了不起的成績;他並讚許Intel的研究計畫是一項革命:「該研究顯示能源效益一直是IC設計重點,他們充分體認到不能再讓晶片產生更多的熱量與功耗。而該款晶片即是有那麼多個核心還能將耗電量降低到100瓦,著實令人印象深刻。」 Vara也表示能源效益確實是這個研究計畫的重要組成部份,而且該晶片的核心種類也各不相同,新的核心更簡單:「當把原本由一個核心負責的任務分成許多小項目,而且將每一項任務指派給不同核心;儘管這些核心的架構更簡單、速度也比較慢,仍會因為分工而使整體效能提升。」他並強調,多核心晶片的低功耗就是來自這些簡單架構的新型核心。 「所以拿80核心晶片中的任一個核心與四核心晶片的一個核心相比較,四核心會複雜得多。這四核心中的每一個核心,都能比80核心的單核心功能更強大。」Vara解釋,當有數量很多的核心以較低運算速度執行,就可以獲得較高的系統性能與低較低的功耗;而且這些核心是有需要才會用到,平時可處於休眠狀態:「當需要的系統效能較高,就叫醒多一點核心;當工作完成,它們就會回去睡覺。」 這麼多數量的核心並可採用一種稱為「核心切換(core hopping)」的設計,Vara指出,如晶片的某一部分太熱了,該部分內部的核心會將正在處理的任務轉給晶片另一部份的核心去進行,因此降低熱度。 而該種多核心晶片設計還有另一個挑戰,就是如何在這麼多的核心之間建立通訊網路,好讓它們彼此之間能夠溝通。對此Vara表示,處理繁重的網路流量一直是個問題,更何況這顆晶片的尺寸只比市面上的晶片稍大一點:「我們現正試圖在晶片裡設計一個網路,就像是集合了很多大型伺服器的超級電腦那樣。」他指出,透過建立溝通網路,它們就能知道其他核心在做什麼而因此不會打架。 儘管80核心晶片可能還要5到8年才會問世,Vara表示現在可能就會有人開始去注意四核心晶片的獨特性;而在這段等待期間之內,也有可能會有一些過渡型的晶片出現。
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