神马文学网芯片设计多核化 软件产业机遇与挑战并存
来源：百度文库 编辑：神马文学网 时间：2024/04/27 20:29:22
处理器设计方面的一个基本变化对于软件开发人员既是一项挑战，也是一个巨大的经济机遇。
芯片厂商已经不再竞相设计最快的微处理器了，它们的焦点已经不再是开发单个速度超快的计算内核。为了降低能耗和减少发热量，它们在一块硅片上集成多个内核。这些内核运行速度较慢，但更节能，能够将大块头的计算任务分解开，同时在多个内核上运行。
对于对计算性能有较高要求的多媒体任务而言━━例如在从多个数据库访问信息的同时处理大型视频文件，以及在下载音乐和刻录DVD的同时运行计算机游戏，这种技术是很理想的。
问题是许多软件不是针对多内核处理器编写的。硬件的发展如此迅速，软件有被甩在后面的危险。加州大学柏克利大学的计算机科学教授帕特森说，因为我们不能解决这一问题，人们可能不再购买台式机和笔记本电脑了。
随着处理器速度的提高，通过使软件的运行速度越来越高，软件开发人员在跟着硬件跑。但现在，芯片厂商已经不再仅仅关注速度了，编程人员必须改变他们的策略，学会向多个而不是一个内核发送指令。
英特尔和AMD已经推出了双核、四核处理器，未来还计划推出集成有更多内核的处理器。英特尔展示了一款80内核的研究型芯片，由于集成了如此多内核，没有一种操作系统能够运行。
超级计算机和企业数据中心使用配置多个处理器的计算机已经有很长时间了，这促使芯片厂商开发面向大众市场的多内核处理器。但是，传统上PC软件就不是为多内核处理器编写的。
硬件和软件间的差距还没有成为消费者的问题，因为Windows XP和Vista等操作系统已经能够支持多内核处理器，但是，字处理和电子邮件等基本软件并不需要更多的内核或对软件进行修改。
但专家预测，如果软件不能及时跟上来，就会出现可怕的后果。他们警告说，随着PC配置集成有8或更多内核的处理器，软件可能会突然变慢。目前设计的软件不能利用这种复杂的处理器设计。帕特森说，我们进入了一块未知领域。肯定会有人解决这一问题，解决这一问题的人会比其他人有更大的优势。
产业界和学术界正在研究防止PC有大量计算资源无法被利用的技术，但这并非易事。微软研究院External Research&Programs部门项目经理列文说，由于开发人员需要发明开发软件的全新方法，因此仅仅发明新的编程语言不能解决问题。他表示，困难很大，但机遇也是巨大的。
在5月份的一次发言中，微软的首席研究官员蒙代说，对于一直依赖处理器提高速度的软件厂商而言，免费午餐在某种程度上已经结束。他表示，在过去的5年中，微软的研究人员一直在着力解决这一所谓的并行计算问题。
处理器厂商表示，增添更多内核绝非是一种噱头。英特尔处理器技术实验室的技术管理主管杰瑞说，多内核计算机的用途在华尔街最为明显，投资者需要快速完成复杂的计算。他表示，人们希望实时作出决策，他们不想用一个晚上的时间运行模拟软件，他们希望很快看到模拟结果。
多内核趋势的发展也引发了一个问题：对于普通PC用户而言，多少个内核是实用的？AMD的技术总监菲尔说，修改字处理、电子邮件等运行速度已经远远超过人们输入指令速度的应用软件没有任何商业意义。
他表示，许多应用软件的运行速度都受到了用户反应的限制，如果修改字处理软件使之能够利用四内核处理器的处理能力，用户注意不到二者之间的差别。
但是，菲尔表示，一些最普及的应用软件能够得益于多内核处理器的处理能力，例如，高性能科技计算软件、面部和模型识别软件、大型数据库搜索软件。成功地将大众化应用软件转向并行计算环境，或开发利用多内核处理能力的新软件的公司也会受益。
Sun微电子业务部门技术总监马克表示，如果处理器产业能够无需采用并行技术而能够将性能每两年翻一番，软件产业将会非常高兴。不幸的是，人们遇到了瓶颈，赢家将是能够真正利用这一革命性技术变化的人。
芯片厂商已经不再竞相设计最快的微处理器了，它们的焦点已经不再是开发单个速度超快的计算内核。为了降低能耗和减少发热量，它们在一块硅片上集成多个内核。这些内核运行速度较慢，但更节能，能够将大块头的计算任务分解开，同时在多个内核上运行。
对于对计算性能有较高要求的多媒体任务而言━━例如在从多个数据库访问信息的同时处理大型视频文件，以及在下载音乐和刻录DVD的同时运行计算机游戏，这种技术是很理想的。
问题是许多软件不是针对多内核处理器编写的。硬件的发展如此迅速，软件有被甩在后面的危险。加州大学柏克利大学的计算机科学教授帕特森说，因为我们不能解决这一问题，人们可能不再购买台式机和笔记本电脑了。
随着处理器速度的提高，通过使软件的运行速度越来越高，软件开发人员在跟着硬件跑。但现在，芯片厂商已经不再仅仅关注速度了，编程人员必须改变他们的策略，学会向多个而不是一个内核发送指令。
英特尔和AMD已经推出了双核、四核处理器，未来还计划推出集成有更多内核的处理器。英特尔展示了一款80内核的研究型芯片，由于集成了如此多内核，没有一种操作系统能够运行。
超级计算机和企业数据中心使用配置多个处理器的计算机已经有很长时间了，这促使芯片厂商开发面向大众市场的多内核处理器。但是，传统上PC软件就不是为多内核处理器编写的。
硬件和软件间的差距还没有成为消费者的问题，因为Windows XP和Vista等操作系统已经能够支持多内核处理器，但是，字处理和电子邮件等基本软件并不需要更多的内核或对软件进行修改。
但专家预测，如果软件不能及时跟上来，就会出现可怕的后果。他们警告说，随着PC配置集成有8或更多内核的处理器，软件可能会突然变慢。目前设计的软件不能利用这种复杂的处理器设计。帕特森说，我们进入了一块未知领域。肯定会有人解决这一问题，解决这一问题的人会比其他人有更大的优势。
产业界和学术界正在研究防止PC有大量计算资源无法被利用的技术，但这并非易事。微软研究院External Research&Programs部门项目经理列文说，由于开发人员需要发明开发软件的全新方法，因此仅仅发明新的编程语言不能解决问题。他表示，困难很大，但机遇也是巨大的。
在5月份的一次发言中，微软的首席研究官员蒙代说，对于一直依赖处理器提高速度的软件厂商而言，免费午餐在某种程度上已经结束。他表示，在过去的5年中，微软的研究人员一直在着力解决这一所谓的并行计算问题。
处理器厂商表示，增添更多内核绝非是一种噱头。英特尔处理器技术实验室的技术管理主管杰瑞说，多内核计算机的用途在华尔街最为明显，投资者需要快速完成复杂的计算。他表示，人们希望实时作出决策，他们不想用一个晚上的时间运行模拟软件，他们希望很快看到模拟结果。
多内核趋势的发展也引发了一个问题：对于普通PC用户而言，多少个内核是实用的？AMD的技术总监菲尔说，修改字处理、电子邮件等运行速度已经远远超过人们输入指令速度的应用软件没有任何商业意义。
他表示，许多应用软件的运行速度都受到了用户反应的限制，如果修改字处理软件使之能够利用四内核处理器的处理能力，用户注意不到二者之间的差别。
但是，菲尔表示，一些最普及的应用软件能够得益于多内核处理器的处理能力，例如，高性能科技计算软件、面部和模型识别软件、大型数据库搜索软件。成功地将大众化应用软件转向并行计算环境，或开发利用多内核处理能力的新软件的公司也会受益。
Sun微电子业务部门技术总监马克表示，如果处理器产业能够无需采用并行技术而能够将性能每两年翻一番，软件产业将会非常高兴。不幸的是，人们遇到了瓶颈，赢家将是能够真正利用这一革命性技术变化的人。
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