英特爾:多核成主流 計算走向極致

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　　在英特爾信息技術峰會(IDF2011)上，英特爾首席技術官賈斯汀(Justin Rattner)發(fā)表主題演講，談到了多核和眾核計算主流化所帶來的影響以及超大規(guī)模計算領域的新進展，并以此為例說明計算的未來正在加速。

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　　英特爾首席技術官賈斯汀(Justin Rattner)做主題演講

　　賈斯汀在舊金山IDF2011第三天的演講中指出：“自從2006年以來，英特爾和英特爾架構開發(fā)者社區(qū)共同努力，充分發(fā)揮了多核和眾核計算的潛能，其影響力已超出高性能計算的范疇，而擴展到可以幫助開發(fā)者在客戶端和服務器上解決各種現(xiàn)實計算問題。相對于未來眾核和超大規(guī)模計算系統(tǒng)所帶來的可能性，我們今天所展示的內容，僅僅是其冰山一角。”

　　計算走向極致

　　英特爾不斷突破極限，推動技術向前發(fā)展，把計算性能提高到新的水平并大幅降低能耗，尋求跨越式發(fā)展。賈斯汀為此演示了“近閾值電壓處理器”(Near-Threshold Voltage Processor)技術，它采用新型的超低電壓電路，通過在接近晶體管閥值電壓或啟動電壓的狀態(tài)運行，從而大幅降低能耗。這款概念CPU在有必要時可以快速運行，在負載較輕時可把功率降低到10毫瓦以下——功耗很低，一個郵票大小的太陽能電池即足以提供PC所需的電力。這款實驗芯片并非產品，但這項研究的成果可轉化到未來各種產品上，這些集成了可擴展的近閥值電壓電路，可把相關產品的能耗降低五倍或更多，從而將“始終開機”(always on)功能可應用于更廣泛的計算設備。類似這樣的技術將進一步推動實現(xiàn)英特爾研究院的目標：在無論是大規(guī)模數(shù)據處理還是便攜式萬億級計算設備上，把各種應用的每單位計算能耗降低100到1000倍。

　　混合內存立方體是美光公司與英特爾共同開發(fā)的概念式DRAM。與目前的DDR3相比，這種新的內存設計方法能夠將能效提高7倍。混合內存立方體采用層疊式內存芯片配置，形成緊湊的“立方體”并使用高效的全新內存接口，為傳輸每比特數(shù)據的能耗設立了新的標桿，可支持每秒一萬億比特的數(shù)據傳輸速度。這項研究將有助于大幅改進服務器使之為云計算優(yōu)化，以及超極本?、電視機、平板電腦和智能手機的性能。

　　多核的多種用途

　　多核，即把多個處理引擎集成到單個芯片上，它作為一種提高性能同時保持低能耗的方式已經得到廣泛認可。多核更多是指設計范疇，，而不是以傳統(tǒng)方式持續(xù)增加內核數(shù)量。基于高內核數(shù)量是新的標準的假設，這種方式正在重塑芯片設計。

　　在五年前的IDF上，賈斯汀介紹了英特爾的首個雙核處理器。本屆IDF賈斯汀著重介紹了多核計算幾年來所取得的進展。目前，英特爾的多核和眾核處理器已經用于各行各業(yè)諸多重要應用領域，包括在快速發(fā)展的眾核計算領域的一些驚人的新用途。

　　賈斯汀介紹了這項技術的一些最新應用領域以及軟件工具和編程技巧。這些技術使開發(fā)者能夠在如下幾個關鍵領域充分發(fā)揮多核和眾核計算的威力：

　　·更快速的網絡應用：利用英特爾研究院剛發(fā)布的實驗性Parallel JS開源引擎擴展了JavaScript?的數(shù)據并行編程功能，在照片與視頻編輯、物理模擬、以及臺式機和移動個人電腦(包括超極本?)的三維游戲等領域實現(xiàn)了基于瀏覽器的全新類別的應用。

　　·響應能力更高的云服務：利用第二代英特爾?酷睿?處理器的多核功能為Memcached應用帶來最佳的每秒查詢數(shù)量改進，作為世界上最大的網站之一，該網站提高了網絡應用的響應能力，并減少了用戶等待關鍵數(shù)據的次數(shù)。

　　·提高個人電腦客戶端的安全性：基于第二代英特爾?酷睿?微處理器上的所有英特爾架構和圖形核心的異構方式，實現(xiàn)并行加密和人臉識別服務，提高了超極本以及傳統(tǒng)筆記本電腦和臺式機的安全性。

　　·更低成本的無線基礎架構：這是英特爾與中國移動的合作研究項目，即利用完全可編程、超高性價比、基于軟件的個人電腦替代方案，來替換蜂窩網絡發(fā)射塔上定制的、高成本的基站硬件。

　　·真正大科學：利用歐洲核子研究中心(CERN)的英特爾多核處理器集群系統(tǒng)，大幅提高高能物理學應用程序的性能，并快速把代碼移植到英特爾即將推出的集成眾核(MIC)架構產品系列，以揭開宇宙的神秘面紗。