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英特尔详解IA架构发展蓝图

在组织架构发生调整、就任英特尔架构事业部(IAG)首席技术官之前,英特尔高级院士庞思立曾担任数字企业事业部(DEG)首席技术官的职务,负责商用产品的架构与规划。此次履新,庞思立的责任更加重大,负责的产品领域横跨客户端/服务器、手持设备/MID、高性能计算以及云体系架构,称得上是英特尔IA产品蓝图的描绘者。这位已在英特尔效力27年的老将是如何看待IA架构未来发展的呢?


架构融合与性能扩展


英特尔是通过广为人知的Tick-Tock模式来引领技术创新的。简言之,Tick代表制程技术提升,而Tock强调微架构、指令集密度的提升,即性能提升。“从投资角度看,这种Tick-Tock模型能把更多的创新机会带给客户。”庞思立说。


如今,英特尔正尝试将这种成熟的创新模式用于面向性能功耗比敏感型用户的英特尔次级平台——凌动内核代表的SoC。


继承和创新是并存的。IA架构本身也处于成长之中,尤其是在当前架构融合的大趋势下。“现在很多人都在谈论,GPU由高质量显卡和GPGPU使用推动着向通用计算演进,而CPU则由高能效向吞吐量计算演进。”庞思立表示,“在上述演进过程中出现了一些问题。对程序员而言,现在不仅要对CPU进行编程,还要对GPU进行编程。程序员习惯了x86系统的外观与风格。架构融合要与编程同构相融合。英特尔在IA架构中提供了加速器。这种架构能实现非常好的每美元性能或每瓦特性能的计算。”


庞思立表示,采用这种架构能使用统一的IA指令集对CPU和GPU进行编程。这种架构还有一个独特优势,就是虚拟地址空间共享,而这种功能以前需要在CPU和加速器之间通过进行各种信息的复制来实现。


通过采用多核技术和扩展ISA(指令集架构),IA处理器可以不断优化性能和能效表现。庞思立举例说:“Westmere处理器实现了加密和解密加速,将在SandyBridge上有更好的表现。英特尔还针对平台功能增强进行研究,比如对提高传统I/O设备吞吐量的硅光子技术进行研究,在交易型应用中建议采用SSD,以实现性能提高和成本节约等。”


大核配小核实现全面覆盖


早在2008年,庞思立就曾向记者介绍过英特尔对大核和小核(均采用全ISA)的定义和划分。在产品和技术发生重大变化的今天,庞思立再次谈到了大核和小核的关系。


庞思立表示:“我对大核和小核市场空间的划分没有改变。大核既可用于单线程应用,也可以用于多线程。多个小核配合,适用于大规模并行操作。此外,用户还要注意,应用的哪些部分适用于大核,哪些部分适用于小核。在某些情况下,可能是大核与小核混合使用,前提条件是软件环境要就绪。”


那么,有没有可能采用一种通用架构——中核,实现从高到低的应用全覆盖呢?对此,庞思立并不认同。


“比较一下目前英特尔大核和小核的电压范围,你会发觉两者之间有重叠,没必要做中核来填补空白,因为根本不存在空白。”庞思立表示,“英特尔大核和小核能覆盖整个市场。当然也不能排除这样的可能性,即到了某个时间点,我们发觉有一款产品在能效和性能方面表现更好。但目前我感觉这个市场不够大,或者说根本不存在。”


庞思立进一步补充说:“凌动产品的性能在不断提升,如果能够达到Nehalem的60%%~70%%,就更没有必要开发中核这样的新产品。开发中核产品要采用不同的架构,还要经过英特尔兼容性事业部的审核,组建完全不同的设计团队,而且还会遇到开发全新软件工具等一系列问题。现在英特尔要做的是,将Nehalem和凌动交集的部分做大,为电压和能效提供更好的支持。”



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