单芯片云计算机：Intel展示48核心处理器

zglloo

Intel研究院今天展示了一款试验性的48核心处理器，又称为“单芯片云计算机”(Single-chip Cloud Computer)，性能相当于目前Intel Core系列的10-20倍，同时也颠覆了当今的微处理器设计理念。

这颗众核心原型处理器(Many-Core Prototype)由位于印度班加罗尔、德国不伦瑞克、美国俄勒冈州希尔斯伯勒的多家研究中心共同开发，采用45nm CMOS工艺制造，面积567平方毫米，在一个6×4 2D网格内集成了48个全功能IA-32处理核心和4个DDR3内存通道，核心之间的通信借助384KB板载共享缓冲进行，同时还有8个电压和28个频率控制点，支持核心与网格的动态电压与频率调节(DVFS)，整体功耗随性能不同最低25W、最高125W。

其实Intel在2006年就拿出了80核心处理器原型，同样隶属于万亿次计算研究项目并基于众核心设计方向，不过当时还只是个概念性的初步尝试。如今虽然核心数量少了，但各方面都更加成熟，完全可以投入实用。事实上，Intel计划在明年对外提供至少100颗这种试验芯片，以便研究如何为其开发新的编程模式和应用软件。

之所以将这种众核心芯片称为“单芯片云计算机”，是因为它的组织结构非常类似于用来通过互联网提供云计算资源(在线交易/社交网络/电子商务)的数据中心。现有的云计算数据中心都是庞然大物，由成千上万台计算机互连组成，并行处理各种数据和任务，而Intel现在就等于将它们统统缩小集成在了一颗小小的微处理器芯片之内。

当然了，给多核心处理器编程是个公认的难题，而Intel这个原型能直接引入云计算数据中心软件的高效并行编程方法。Intel、惠普、雅虎的 “Open Cirrus”组织已经开始利用Java软件框架Hadoop导入云计算应用，微软也在与Intel合作研究支持下一代云计算应用的新型软硬件架构。

Intel表示，利用这种试验芯片可以更好地理解如何在未来的主流处理器中调度、协调众多处理核心，比如今后的笔记本如果有了这种等级的计算能力，就可以拥有和人类一样的“视觉”，能够以高精度观察物体和运动。

想象一下某一天，我们可以在交互式电脑上进行虚拟舞蹈训练或者在线购物，并借助笔记本的3D摄像和显示，展示自己穿着感兴趣衣服的镜像，然后转身观察是否合体。这样一来，键盘鼠标、遥控器、手柄等输入控制设备都可以休息了。

Intel将在明年2月的国际固态电路大会上宣读论文，详细介绍这颗芯片的架构和电路设计。

接下来分别欣赏官方精彩大图、现场展示平台、演示文稿简介。

一款全可编程设计的48核（由24个双核模块组成）单芯片云计算处理器(SCC:Single-chip Cloud Computer)产品，可以处理最大64GB的内存容量。这款处理器内部集成了13亿个晶体管，是Intel 2007年发起的一项万亿级处理器研究项目的第二代产品，其前代产品名为“Polaris”，内含80个处理核心。SCC与Polaris最大的区别便在 于前者完全支持x86指令集，可以像其它x86处理器如奔腾，酷睿那样运行x86指令。
SCC的设计思想：

据Intel CTO  Justin Rattner在这款产品的发布会上的说法，SCC的设计思想并不是一味地追求运算性能，从这点上看这款处理器与Intel的低端产品Atom处理器有些类似，而不是采取高端的Nehalem那样的设计思路。

Intel开发SCC处理器的目的是实现运算功能的高度整合化，从而减小大型服务器系统的规模。需要说明的是，Intel的这个万亿级处理器研发项目并不是为了开发处理器的并行运算能力，相反，其主要目的是设计一种能同时处理多个单线程程序的多核系统。

尽管SCC处理器的并行运算能力一般，但其优点在于可与现有的单线程x86程序兼容，而不是像其对手Nvidia或者AMD推行的GPGPU技术那样需要程序员使用新的高级语言编写程序。

目前为止，Intel只发现SCC芯片设计上的一处瑕疵，而且他们也已经使用这款处理器成功运行了Windows和Linux操作系统，他们还在展示会上展示了运行Windows操作系统和微软Visual Studio等应用软件的SCC机型。

SCC的缓存/互连技术细节：

SCC的系统架构与一般的处理器有所不同，值得注意的是这款处理器中并没有使用缓存一致性的技术（即保持各个核心所使用的缓存内容同步），SCC内含的48个运算核心拥有各自独立的缓存。相比之下Intel的另一款产品Larrabee则采用了缓存一致性技术。

SCC处理器内部采用了一种类似“网格”的核心网络结构，处理器内部的48个核心通过这个网格来与其它的核心以及四个内存控制器交换数据。相比之下第一代产品Polaris也采用了类似的技术，不过SCC中的网格系统耗电比前代大有下降，只有前者的1/3，而且SCC中还加入了可以降低通信延迟的新指令。网格中的每一条传输线路均可实现每秒64GB的数据传输速度。

省电性设计：

另外，SCC处理器的主要改进在于省电性设计，这款处理器可以自动关闭空闲的核心，并在需要时随时激活这些核心。这款产品的总体功耗在25-150W左右，采用45nm制程技术制造。原文：cnet


官方精彩大图：


















[ 本帖最后由 zglloo 于 2009-12-3 14:50 编辑 ]

(Y)

未来啊！未来
摒弃了过去，面目全非。
只有原理与我同在

universebreaker

化整為零的時代終於來了
只是核心一多,超頻會變得困難