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核心性能芯片英特尔:未来芯片将整合数千个小核心

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英特尔(Intel)院士(Fellow)ShekharBorkar鼓励芯片设计工程师们考虑把更多个小型核心整合在未来的设计之中,而不是只依赖于某个单一的复杂核心。

目前担任Intel微处理器技术实验室(MicroprocessorTechnologyLab)总监的Borkar,在美国举行的设计自动化大会(DAC)上发表演说指出:「你不能只简单循着多核心发展的方向,而要把多个复杂的核心整合在一个芯片上。」

Borkar所提的将更多小型核心整合在一起的建议,可能在性能上会比较大型的复杂核心低,但整体的运算吞吐量(throughput)却会高很多。

他指出,与其设计一颗具备10亿逻辑闸的晶体管,不如把10个大规模的、由1亿晶体管构成的核心整合在一起,这将使设计工程师能把100个、甚至1,000个中等规模的、由1,000万晶体管

构成的核心整合在一起。

Borkar表示:「如果你反过来应用Pollack定律(Pollack isRule),更小核心芯片的性能会随芯片面积的平方根而减少,但功耗的降低是线性的,这就导致功耗大为降低,而性能下降反而更少。」Pollack定律说明,性能的增加基本上与复杂性增加的平方根呈正比,因此,处理器中的逻辑电路增加一倍,将使性能增加40%以上。

另一方面,多任务处理技术有可能提供接近线性的性能改进,Borkar表示。用两个更小的处理器来替换一个大的单颗MPU,有可能把性能提高80%以上。此外,采用更大数量的小型核心也会使运算吞吐量呈线性增加。

Borkar补充:「尽管在相同的芯片尺寸和相同的功率电路(powerenvelope)中,一个由许多核心(many-core)组成的系统确实比一个多核心(multicore)系统提供更高的运算吞吐量,但它可能很难获得满意的性能。」

Borkar指出,一个具有数百或数千个小型核心的超多核心的架构,需要设计工程师找到一种对系统功耗进行严格管理,并提供一种最佳化的芯片上网络(on-dienetwork)。

(来源:半导体国际)





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