x86架構(gòu)仍有發(fā)展空間

x86架構(gòu)的處理器已經(jīng)經(jīng)歷了30多個(gè)年頭，不得不考慮是否有一天它的路也會(huì)走到盡頭。而英特爾公司表示，x86的架構(gòu)還有它的發(fā)展空間，而這種架構(gòu)模式之間的競爭也遠(yuǎn)遠(yuǎn)不會(huì)結(jié)束。

英特爾首席技術(shù)官Justin Rattner表示，架構(gòu)的適應(yīng)性才是過去和今后成功的關(guān)鍵，盡管許多人通常認(rèn)為x86指令系統(tǒng)是不可改變的。他說，無論是自身的指令系統(tǒng)、還是架構(gòu)模式，x86多年以來都已經(jīng)經(jīng)歷了巨大的轉(zhuǎn)變。

20世紀(jì)90年代時(shí)，x86擊退了由MMX和SSE 作為指令系統(tǒng)的特殊媒體處理器，從而加速了各種通信軟件的數(shù)字化需要。Rattner還表示，硬件對(duì)內(nèi)存管理和虛擬化的支持與改進(jìn)已經(jīng)運(yùn)用到了芯片上，并在逐步進(jìn)行完善。

Rattner認(rèn)為，同樣重要的是，英特爾在x86的每一步演變發(fā)展過程中都保持著向后兼容。指令系統(tǒng)的不斷進(jìn)步加上自身架構(gòu)的兼容性使x86得到廣泛應(yīng)用--無論從個(gè)人用戶到企業(yè)用戶，還是從筆記本電腦到超級(jí)計(jì)算機(jī)。

"更要明白的是， x86架構(gòu)并不是一個(gè)凍結(jié)了的設(shè)計(jì)。"美國加州大學(xué)伯克利分校計(jì)算機(jī)系教授David Patterson說，"他們30年來平均每個(gè)月就增加一條指令，所以x86有將近500條的指令，并且每一代新產(chǎn)品他們會(huì)多增加20到100條指令。兼容性當(dāng)然是必須的，不斷增加新的東西也總是必然的。

戰(zhàn)略轉(zhuǎn)型

"縮小晶體管和其他構(gòu)件是巨大的技術(shù)挑戰(zhàn)，而英特爾公司已經(jīng)投入了大量的資金。"卡內(nèi)基·梅隆大學(xué)計(jì)算機(jī)教授、Intel問題研究專家Todd Mowry這樣說，熱量問題就同縮短線路問題一樣，性能的改變只能靠在芯片上增加處理器的核，而不是靠增加它的運(yùn)行速度。這就使對(duì)硬件性能的需求轉(zhuǎn)換成為了對(duì)軟件的需求。Mowty說，在研究團(tuán)隊(duì)中，現(xiàn)在的關(guān)注點(diǎn)不在于制作出一個(gè)完美的單核，而是如何利用并管理好多個(gè)核。

目前最有希望取得成功的解決方案是利用軟件交互內(nèi)存技術(shù)將多核心芯片并聯(lián)起來，那樣就可以在不損害共享數(shù)據(jù)的情況下保留并行線程，而且也不用鎖定或限制對(duì)那些數(shù)據(jù)的訪問。它被稱之為"軟件交互式記憶"。這是一種算法解決方案，屬于軟件范疇，但是對(duì)這種技術(shù)的支持可以被內(nèi)建到x86硬件中去。

Mowry認(rèn)為，不斷在處理器芯片上增加更多核，這種解決方案的唯一限制是軟件開發(fā)商利用那些核的能力。最大的障礙就是思路的轉(zhuǎn)變--從串行思路轉(zhuǎn)向并行思路。

Rattner預(yù)計(jì)，在未來五到七年內(nèi)，每片芯片中的處理器核數(shù)量將達(dá)到數(shù)百個(gè)。由于每個(gè)核都擁有多條線程，因此芯片支持的并行線程的數(shù)量可能會(huì)超過1000個(gè)。但是他也承認(rèn)，現(xiàn)在這個(gè)世界上還沒有多少人知道如何利用好多達(dá)1000條的線程。

x86未來將會(huì)怎樣

未來將會(huì)怎樣

Rattner 提到一些在英特爾實(shí)驗(yàn)室中的令人興奮的發(fā)現(xiàn)，例如為了安全起見，x86架構(gòu)將會(huì)用到新的硬件支持，使之在面對(duì)攻擊時(shí)變得更強(qiáng)壯，但是他沒有詳加說明。

他也指出，接下來基于x86架構(gòu)的Larrabee（可編程的多用核心）芯片將可以同nVIDIA公司一直以來的GPUs通用圖形芯片抗衡。而對(duì)于AMD公司的ATI元件，Rattner 表示，Larrabee包含了一個(gè)全新的運(yùn)作，使計(jì)算運(yùn)作可視化。

他說，與競爭對(duì)手的高度專業(yè)化圖形處理單元不同的是，Larrabee具有更大的意義，它是x86架構(gòu)的多元化的延伸。"在此，我們可以為這個(gè)經(jīng)久耐用的架構(gòu)做一個(gè)新的斷言，我們可以讓它的實(shí)力發(fā)揮得超乎人們的想象。"他說。

AMD也有著同樣的計(jì)劃。一月份，AMD表示要推出一款稱之為Fusion的CPU-GPU聯(lián)合芯片，作為他們現(xiàn)有的弈龍?zhí)幚砥飨盗械囊粋�(gè)延伸，并首先將在雙核筆記本電腦出現(xiàn)。

以VIA納米技術(shù)處理器命名的威盛科技公司占有著迷你型筆記本電腦的市場，并表示未來將繼續(xù)用高性能的x86架構(gòu)處理器占領(lǐng)移動(dòng)市場，但也會(huì)包括向臺(tái)式機(jī)市場的轉(zhuǎn)變。

雖然有些全新的微處理機(jī)體系架構(gòu)可能會(huì)冒出來并排擠x86體系架構(gòu)，但是Rattner認(rèn)為，x86體系架構(gòu)仍可受到Wintel軟件的保護(hù)，后者曾在上個(gè)世紀(jì)80年代末期幫助x86體系架構(gòu)化解了RISC處理器對(duì)它構(gòu)成的威脅。他說: "

除非你能夠站出來宣布你可以用不同的指令集將性能提高五倍，否則x86體系架構(gòu)的地位不會(huì)受到太大影響。"

但是這并不是說隨著硅晶體管數(shù)量的增加，x86指令集就不會(huì)以全新的方式得到應(yīng)用。40多年來，晶體管一直被置于硅片表面的下方�，F(xiàn)在出現(xiàn)了一種新技術(shù)，可以將它們安裝在硅片表面的上方。那樣就有可能用硅之外的其他材料來生產(chǎn)晶體管，比如擁有更好的能量和性能特性的砷化鎵材料。Rattner說: "在一二代產(chǎn)品（大約二到四年）內(nèi)，我們還不能開發(fā)出晶體管位于硅片表面上的處理器產(chǎn)品，但是處理器生產(chǎn)材料必定會(huì)在未來十年產(chǎn)生許多創(chuàng)新。"

雖然英特爾正在開發(fā)基于全新晶體管的電路，但是Rattner指出，英特爾最多只能在芯片中增加更多的核心，比如為量子和DNA計(jì)算服務(wù)開發(fā)的處理器。他解釋說: "那確實(shí)改變了計(jì)算服務(wù)的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)，但風(fēng)險(xiǎn)也很大。同時(shí)它們可能只能應(yīng)用于非常窄的應(yīng)用領(lǐng)域，不能用于通用計(jì)算服務(wù)。"

Mowry預(yù)計(jì)，要想實(shí)現(xiàn)更多的新技術(shù)，至少還要20年的時(shí)間。他說: "我預(yù)計(jì)只有當(dāng)我們真的開始達(dá)到傳統(tǒng)技術(shù)的顛峰時(shí)，人們才會(huì)去認(rèn)真對(duì)待那些新技術(shù)。"

標(biāo)簽： 安全 計(jì)劃 媒體 美國 企業(yè) 通信 問題 用戶 轉(zhuǎn)型

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