多核革命 AMD首席技術官幫你解密CPU[圖]

◎ 加入異構處理器核心

    顯而易見，假設不同的資源的成本不同，同類多核芯片不能面向不同工作負載進行優化。若將設計空間擴大加入異構處理器核心，則可增加很多新的自由度。內核間可能不同的參數包括：基本ISA、ISA擴展、緩存容量、頻率、Issue寬度、亂序功能。

    這一額外的自由度令同質化的多核設計產生了無數的新可能性，既令人興奮又令人畏懼。

    當然，多核心處理器將不限於僅包含CPU。既然三維圖形處理卡已經廣泛整合到移動、客戶端和工作站系統中，那麼將圖形處理單元（或圖形處理單元的一部分）集成到處理器芯片上應該是自然而然的（詳情請參閱AMD已發布的『Fusion』計劃）。其他類型的異構架構也將成為未來合乎邏輯的選擇，但目前來看，好像還沒有哪個AMD的競爭對手進行過具有大規模處理器生產意義上的異構化嘗試。

 AMD K10 Phenom X4核心照

◎ CPU未來會有多少個核心？

    雖然片內集成4到8個CPU核心的短期展望著實令人興奮，但是，從更長期的角度來看，片內集成32、64、128、256個核心也將帶來其他挑戰。
1990年代末，在RISCSMP市場的鼎盛時期，大型（8路到64路）系統成本昂貴，且幾乎始終共享使用。單個用戶基本不用擔心找不到足夠多的工作使CPU保持忙碌。與之相反，即將推出的多核心處理器芯片將是價格適中的商業化產品。個人將能夠輕松地負擔多個CPU，超過以往『任務並行化』所需要的CPU數量。例如，在2004年，一臺基於AMD或英特爾單核心處理器的高配置雙插槽服務器售價為5,000到6,000美元，擁有5萬美元預算的科研人員/工程師，可以購買大約8臺服務器（16個內核）以及足夠的存儲與網絡設備。自2000年開始，這類系統的數量劇增，很多用戶發現在小型集群上，運行獨立串行作業時，或僅在一個服務器內進行並行作業（使用OpenMP或明確的線程）時，可以充分使用這些小集群的資源。

    若廠商提供近乎同樣的價格，則使用相同的預算，采用16核的處理器將總共獲得256個核心。科研人員/工程師用戶基本不會有數量如此巨大的獨立作業（通常，通過參數檢查、敏感度分析或整體統計產生），也不會考慮改進此吞吐量，以提高單一作業性能。

    更進一步的設想，若使用5萬美元能采購128核的芯片，將獲得2048個線程，這將使絕大多數用戶編程和使用計算機的方式發生根本性變革。因此，多核心處理器開發人員的任務很艱巨，他們必須簡化多核心處理器的開發，以提高單一作業的效率。並且，如果多核用戶能夠提前於自己的競爭對手，率先開發出此並行機制，則該用戶將獲得更多的競爭優勢。