英特尔双拳出击
趋势观察
2006年,Intel推出了革命性的酷睿(Core)微架构,不但引起了业界的轰动,也取得了骄人的市场业绩。在酷睿处理器慢慢深入人心之后,我们不禁要问,Intel在处理器领域有哪些新的发展规划?CPU的未来将走向何方?
从千万亿次计算到毫瓦
资深的读者肯定记得,2007年的IDF主题几乎是围绕着万亿次计算进行的,去年Intel展出的80内核Tera-Scale处理器更是让人大开眼界。才过了1年时间,整个计算产业就从Tera(万亿次)过渡到了Peta(千万亿次)计算。IBM即将问世的BlueGene/P大型机将会是首个运算能力突破1P Flops的电脑。
随着处理器的不断发展,未来的CPU将会像孙悟空的金箍棒那样随意伸缩,从而覆盖所有的运算领域。根据Intel的计划,未来它们将会拿出一种类似于Atom处理器那样的低功耗简单CPU内核,然后根据数量增加或缩减,以实现所有设备采用相同CPU内部架构的梦想。在这样的计划下,未来手机很可能只拥有1~2个处理器内核,掌上电脑可能具备2~8个处理器内核,而笔记本和台式机处理器内核则能达到几十上百个,至于服务器和大型机内核数量自然也会成百上千。
从Intel的发展战略上,我们可以看出处理器未来的发展趋势:低功耗小内核、大量内核集成、顺序执行、海量并行以及高频率。据悉,IBM已经在Power6处理器中大胆放弃了处理器上被誉为性能提升关键的乱序执行(Out of Order)设计,采用了顺序执行的方法。由于顺序执行能节省大量晶体管,这就使得Power6 CPU的每个内核都相当简单,频率也能轻松提升到4GHz以上。而包括Intel Atom处理器、Tera-Scale CPU在内的产品,都将采用顺序执行的设计,并由此获得了高频率低功耗和多内核。许多人认为,过去10年处理器比的是乱序执行,而未来十年CPU将会在顺序执行上展开竞争。
Core微架构继续进化
自从2006年Intel更换标志后,就开始推行Tick-Tock(钟摆)发展计划。所谓Tick-Tock,是指制程和CPU架构的交替更新,以实现每两年CPU运算能力的大幅增长。从2007年底到2008年上半年,Intel完成45nm制程过渡后,新的CPU内核更新换代将会在2008年下半年展开,而Core2家族的接班人代号为Nehalem。
一年前业界就对Nehalem处理器寄予厚望,新的处理器不仅采用了原生4内核设计,还首次引入了QuickPath点对点直连通道和整合内存控制器。如果说Core2架构问世初期由于制程原因无法释放最大威力的话,那么Nehalem将会是Core微架构的终极形态。Nehalem除了彻底抛弃老旧的FSB设计外,还集成了3通道DDR3内存控制器以及更多的QPI通道,并且重新启用了类似于超线程的SMT(同步多线程)技术。
据Intel官方透露,Nehalem处理器的并行度要比Core2处理器高33%!如果将SSE4.2以及内置三通道内存控制器的增益算上,即便相同频率下Nehalem的CPU性能也将超越Core2最少15%。在Nehalem处理器上,Intel引入了模块化的设计概念,例如服务器版Nehalem处理器会拥有更多的QPI通道,而低端桌面的Nehalem CPU甚至不包含内存控制器,以往经常出现的低端CPU超频“秒杀”中档CPU的窘况在Nehalem上将不再出现。
面对AMD三内核Phenom处理器的挑衅,Intel似乎没有在桌面推出3内核处理器的计划,倒是准备在现有45nm Core2架构上推出6内核处理器,主攻服务器和工作站领域。代号Dunington的处理器将3个45nm Core2处理器封装在一起,并且加入了大容量L3缓存,从而避免内存延迟带来的性能下降。
结语
就在频率大战遇到瓶颈、人们对CPU的未来产生怀疑的时候,多核大门的打开为x86体系CPU的发展指明了前进的方向。如今,高性能、低功耗、高速度和低成本已成为CPU今后发展的主旋律。也许在3~5年后,当简单内核、大量内核、海量并行的设计深入人心的时候,我们就将看到翻天覆地的变革。那时候的多内核是指100内核还是200内核?让我们拭目以待。