在舊金山Hot Chips大會上，普林斯頓大學的研究人員公布了其名為“Piton ”的25核處理器芯片的細節(jié),，并提出用8000個Piton塞滿一臺計算機,，打造成20萬內(nèi)核總數(shù)計算機的非凡構想。一般個人計算機的芯片只有4～8個內(nèi)核,，而Piton為大型數(shù)據(jù)中心支持大流量數(shù)據(jù),、具有高度可擴展性、能夠支持多個處理器核心等特點量身打造,。20萬內(nèi)核計算機的構想如果真的實現(xiàn),，就要看哪一家廠商愿意使用它了。

　　Piton可以大幅度提高運算數(shù)據(jù)并節(jié)省能耗,，其構造上具有出色的可擴展性,，這意味著幾千個這樣的芯片可組合起來，構成一個具有數(shù)百萬個處理器的整體系統(tǒng),。

　　普林斯頓大學的教授David Wentzlaff說道：“在Piton制作工程中,，我們重新思考了計算機的架構，專門為數(shù)據(jù)中心和云打造這樣一個特殊的芯片,。這是目前學術界制作的最大的芯片之一,，它可以更有效地運行，并且更便宜,?！?/p>

　　Piton是Wentzlaff和他的學生們多年來共同努力的成果，目前的版本是6mm x 6mm的面積,，包含4.6億個晶體管,，每一個晶體管只有32納米長，除了用電子顯微鏡,，肉眼根本無法可見這些晶體管,。

　　總的來說,，Piton有以下三大特點：

　　“執(zhí)行破風”

　　Piton的設計專注于挖掘同一個芯片上運行程序的共性。其中一種方法被稱作是“執(zhí)行破風”（Execution Drafting）,，這很類似于在自行車比賽中,，車手們組成特定的隊形，利用領騎手破風所形成的氣流（Drafting）,，以此減少阻力節(jié)省能量,。

　　在一個數(shù)據(jù)中心里，通常多個用戶運行的程序依賴著相似的處理器操作,。Piton的內(nèi)核們可以識別出這些程序之間的關系,，并且連續(xù)執(zhí)行相同的指令，所以內(nèi)核們一個接一個地循環(huán)運行,，就像是一列賽車手一樣,。研究人員表示，這樣運行的效果是,，比起普通的內(nèi)核，可以提高大約20%的能效,。

　　流量整形器

　　一般來說,，多個程序相互擠占計算機內(nèi)存。Piton會有一個內(nèi)存流量整形器（Memory-traffic Shaper）,，這個功能就像是一個在繁忙的十字路口的“流量警察”,，它評估每一個程序的需要，相應地調(diào)整它們的內(nèi)存請求,，指揮程序們順暢流通,，避免發(fā)生堵塞。與傳統(tǒng)分配方法相比,，這個可以讓芯片的性能提高18%,。

　　高效的緩存管理

　　Piton芯片本身的內(nèi)存管理也十分高效。這種內(nèi)存,，就是通常所說的“緩存”,。在大多數(shù)的設計中，一個芯片的所有內(nèi)核都會共享緩存,，但是這種策略在多個內(nèi)核要獲得并修改緩存的時候,，就會出現(xiàn)沖突的問題。Piton并未采取這種共享的方法,，而是給緩存的區(qū)域和特定的內(nèi)核分配了不同的用途,。研究人員表示，這樣一來,，每個芯片的效率能夠提升29%,，而且當一個數(shù)據(jù)中心里數(shù)百萬的內(nèi)核一起運行的時候,，系統(tǒng)的效率還會成倍增加。

　　研究人員表示,，這些經(jīng)過改善的特性,，與現(xiàn)存的生產(chǎn)標準保持一致，可以應用于生產(chǎn)實踐中,。為了促進Piton的發(fā)展和應用,，普林斯頓大學已經(jīng)把Piton的設計開源，公眾和研究人員都可以點擊這個網(wǎng)站獲得相關信息,。