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多核十年 增核需求仍在但意義已不同

2016-08-25
關(guān)鍵詞: AMD 英特爾 微處理器 多核

  微處理器的原生(Native,,并非用封裝技術(shù)拼裝而成)多核化發(fā)展,,最受矚目的開端,當是超微(AMD)于2005年4月推出的雙核版Opteron,,雖然在此之前IBM已推出POWER4,同樣為原生雙核設(shè)計,,但因為已高階商務(wù)運算為主,,因而較不受重視。

  AMD推出雙核版Opteron后,,即開啟x86處理器的雙核,、多核戰(zhàn)役,英特爾(Intel)初期處于落后追趕狀態(tài),,但之后逐漸超越,。對于Intel而言,除了不期望輸給AMD外,,更大的發(fā)展動機在于,,處理器已難用單純的拉高頻率時脈方式來提升效能,但半導(dǎo)體制程的縮密技術(shù)仍持續(xù)精進,因此改以多核方式提升效果,,更簡單說,,是用電路面積空間換取效能, 舍棄過往用時間(時脈)換取效能,。

  不過,,這種提升效能的路子也有極限,不可能無窮無盡,,甚至可說在整個處理器效能的提升的長遠歷史中,,多核路線的適用時間還短過時脈頻率拉升時間。

  多核無法無窮盡提升效能,,從其他非x86架構(gòu)處理器也可獲證,,例如PlayStation 3電視游樂器所用的Cell處理器,其8個核心就少有軟體商能徹底發(fā)揮其效能,,多數(shù)在5,、6個左右,又如高階UNIX 系統(tǒng),,雖宣稱最高可達64個處理器,,但多數(shù)運用在超過20顆處理器后就難再拉升效能,64顆通常只是方便分割,、調(diào)配運用,。

  在無法單純用增核提升效能后,Intel長久以來的獲利模式“給客戶更多效能”難以維持,,必須另辟他路,,因而有了類似GPGPU的Xeon Phi,不過Xeon Phi需要改寫程式才能發(fā)揮其效果,,并不相容原有x86應(yīng)用程式,。

  到了2015年6月,Intel宣布收購FPGA大廠Altera,,此舉等于更加宣布Intel采行轉(zhuǎn)向方式以維持其效能提升策略,,Xeon Phi需要改寫程式才能加速,F(xiàn)PGA亦同,。事實上,,在科學(xué)研究的高效能運算領(lǐng)域,早已將繁復(fù)使用的函式改以FPGA電路實現(xiàn),,如此與傳統(tǒng)CPU+軟體的運算方式相比,,可以快上數(shù)十倍,甚至上百倍,。

  不僅如此,,近年來百度(Baidu),、微軟(Microsoft)也在其搜尋引擎機房內(nèi)使用FPGA,好加速搜尋速度,、搜尋準確速度等,。

  從2005年AMD提出雙核x86,到Intel于2015年購并Altera,,加上Xeon Phi等,,等于宣布用多核加速效能的時代結(jié)束,必須用異質(zhì)的晶片電路設(shè)計來持續(xù)提升效能,。

  所以,,從今而后CPU的核數(shù)不會再增加了嗎?答案為否,事實上Intel仍持續(xù)增加CPU的核數(shù),,但主要目標在支援谷歌(Google),、亞馬遜(Amazon)機房的云端運算服務(wù)需求,,一個CPU有愈多核,,意味可執(zhí)行更多虛擬機器(Virtual Machine, VM),是針對特有云端業(yè)務(wù)而增加核數(shù),。

  或者,,一般手機內(nèi)的應(yīng)用處理器(Application Processor, AP)也持續(xù)增加核數(shù),例如聯(lián)發(fā)科(MediaTek)的10核晶片,,并不是著眼于以更多核換取更高效率,,而是不同的核采行不同的執(zhí)行組態(tài),或不同的運作時脈等,,因應(yīng)不同的運算負荷(Workload)來啟用,、關(guān)閉某些核心,達到隨時以最適當?shù)暮诵膩韴?zhí)行工作,,讓效能與功耗兩者可兼顧,、平衡。由此可知,,多核設(shè)計依然需要,,但轉(zhuǎn)向特定需求、細膩調(diào)控需求,,不再是單純追求運算效能,。

  當然,即便工程人員早已體會增核并不能帶來等同于核數(shù)的效能提升,,但就行銷著眼仍是很誘人,,多數(shù)終端消費者仍簡單認定“數(shù)大就是美”,看到6核勝4核,、8核勝6核,,依然屢屢買單,,即便門市人員苦心說明勿有過度期望,甚至消費者也知曉其道理,,但仍無法擺脫可炫耀的心態(tài),,購買更多核的晶片或裝置,換得一季,、半年向親友炫耀規(guī)格的權(quán)利,。


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