即便放眼整個IC行業(yè),像Chris Rowen博士這般愛談技術(shù),同時又可以講得如此深入淺出的,著實(shí)少見。他幾乎經(jīng)歷過微處理器的所有起起伏伏,前世今生。他是RISC架構(gòu)的奠基人之一,分別參與了Intel和MIPS公司的大躍進(jìn)時代,如今,又帶著一種全新SoC架構(gòu)的理念,在或多或少地改變著我們的數(shù)字時代。
1、我看過您寫的“復(fù)雜SoC設(shè)計”,非常喜歡的第8章(Chris Rowen:“SOC設(shè)計的未來”哈哈)。恩您還記得。因?yàn)槟愕乃蓄A(yù)言都應(yīng)驗(yàn)了,這非常有趣。所以我的問題是,您如何看待再6年之后的SoC設(shè)計,或者說和SoC設(shè)計有關(guān)的那些技術(shù)趨勢?
Chris Rowen :哇,這個問題還不賴!我認(rèn)為這個市場的大方向還是相當(dāng)清楚的。看看市場層面的基本趨勢,再看看技術(shù)層面的基本趨勢,你就可以看到他們在哪里重合。就技術(shù)而言,你會發(fā)現(xiàn)摩爾定律(Moore’s Law)作為經(jīng)濟(jì)驅(qū)動力的事實(shí)。但是摩爾定律真正有趣的部分在于,第一,是“集成度(Density)持續(xù)提高”。每隔2年半或者3年,硅密度就要提高一倍,這意味著近一倍成本的降低,讓射頻產(chǎn)品中的數(shù)字模塊集成度越來越高。這也意味著,各種系統(tǒng)都在規(guī)模(Scale)上變得越來越小。所以無論是電腦亦或消費(fèi)電子設(shè)備,每一個系統(tǒng)的目的都是集成于同一塊芯片。這就變得有趣起來。因?yàn)樵谶^去,你可以生產(chǎn)通用(Generic)存儲器,通用處理器,通用射頻,諸如此類,然后一股腦兒放在一塊兒,建一個非常牛逼的專用(Specific)系統(tǒng)。但是在今天,事情都顛過來了。你更希望把一坨不同的功能集合到一塊芯片上。當(dāng)然在這個意義上,你還是得搞出一塊專用芯片。但是挑戰(zhàn)變大了,因?yàn)樾酒旧硇枰訉W⒂谀骋粋€特殊應(yīng)用,而應(yīng)用處理器、內(nèi)部總線等等其他玩意兒,也要變得更小更強(qiáng)更快!
另一件吊詭的事就是,摩爾定律并沒有在晶體管層面帶來太多的功率改進(jìn)。在過去,當(dāng)東西變小了,功率自然就降低了,所以工程師也壓根不需要操心什么芯片架構(gòu)(Architecture)。而現(xiàn)在,如果工程師想要優(yōu)化功耗,首先就要優(yōu)化架構(gòu)。他得考慮我怎么著才能更有效地完成這個計算?譬如用更少的晶體管門或者運(yùn)算周期,甚至在這個任務(wù)不運(yùn)行的時候關(guān)閉掉相應(yīng)子系統(tǒng)。總之,這活兒變智能(Intelligent)了。
所以舉個例子啊,比如你想做個手機(jī),就必須要注意區(qū)分不同的使用場景,譬如聽音樂、看YouTube視頻、發(fā)短信、上網(wǎng),或者煲電話,這些都是完全不同的情景。你得關(guān)掉所有沒用的子系統(tǒng)。更細(xì)心,更積極。因此對于芯片設(shè)計師(Chip Architect)或者系統(tǒng)設(shè)計師來說,這是最好的時代。因?yàn)橛羞@么多的事兒可做。但對于一個晶體管工人(Transistor Guy)而言,這可真是最壞的時代啊!一切都已經(jīng)上升,已經(jīng)上升到系統(tǒng)或者應(yīng)用的級別。這就是技術(shù)領(lǐng)域正在發(fā)生的大事件。
2、未來幾年市場方面的變化呢?
Chris Rowen :說到市場。我認(rèn)為最大的趨勢是一切都已經(jīng)移動起來,因?yàn)槿藗兊纳罘绞揭呀?jīng)徹底改變了。當(dāng)你可以隨身攜帶那么多的設(shè)備,就會希望能夠持續(xù)地連接到互聯(lián)網(wǎng) 上。這種影響不僅表現(xiàn)在設(shè)備上,還表現(xiàn)在無線基礎(chǔ)設(shè)施,以及云計算上。而且經(jīng)濟(jì)層面的機(jī)會,將會隨之變得非常,非常深遠(yuǎn)。因?yàn)槟銜吹剑┤缭谶@種設(shè)備(Chris拿起手里的iPhone開始演示)的層面,無線連接的帶寬起碼還要提高30倍。為了獲得足夠豐富的娛樂體驗(yàn),我們或許需要幾十甚至幾百兆比特的帶寬。在世界每一個地區(qū),高端用戶越來越多。中國就是一個鮮活的例子。不光如此。在印度、南美、非洲、加勒比海地區(qū),人人都希望持續(xù)不斷地連接到互聯(lián)網(wǎng)。
所以,你必須很好地設(shè)定人們?nèi)找嬖鲩L的期望值。現(xiàn)在有10倍的寬帶人口增長每個人都有30倍的寬帶需求,因此就有了300倍的寬帶要求。而系統(tǒng)的每 個層面都需要滿足這種需求。對于無線基礎(chǔ)設(shè)施制造商來說,他們的機(jī)會是巨大的。譬如華為。但是制造商是沒可能贏得300倍收入的。有可能獲得更多的收入, 但不是三百倍以上。因此,他們必須在得到大幅增加帶寬的同時,大幅降低資金成本(Capital Cost)和經(jīng)營成本(Operate Cost)。
3、那么接下來在SoC設(shè)計上會有什么事情發(fā)生?
Chris Rowen :你可以看下無線基站作為例子。傳統(tǒng)意義而言,它們是昂貴的。你可以找些通用芯片、通用DSP、通用FPGA。可是今天,為了滿足對帶寬的要求,您需要更 多的高度定制的SoC,芯片平臺和軟件的需求也上升很快。所以這將使集成度更高,每塊芯片上集成更多的DSP,而每塊DSP上嵌入更多的軟件程序,甚至是 軟件內(nèi)容的爆炸性發(fā)展。
有趣的是,每部分網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施(Network Infrastructure)的功耗都是巨大的。那么即便為綠色節(jié)能考慮,減少為更加緊密集成的系統(tǒng)都是異常重要的。基站將明顯變小,這意味著整個基站 都可變成塔頂?shù)囊粋€小盒子,而不是……裝在塔頂可是簡單很多。
當(dāng)然在系統(tǒng)層面,你一旦降低成本以后降低功耗也就水到渠成。所以這兩者之間是一個非常良性的關(guān)系。關(guān)鍵是硅晶圓的集成。這也是Tensilica會 如此迅速成長成為世界領(lǐng)先的DSP內(nèi)核供應(yīng)商之一的原因。
甚至可以看到這種變化體現(xiàn)到了云計算上。因?yàn)楝F(xiàn)在你需要300倍的帶寬,也就相應(yīng)地對視頻服務(wù)、視頻壓縮、互聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)庫搜索、社會網(wǎng)絡(luò),如此等等, 都提出了更高的需求。而所有這些事情,真的都是很復(fù)雜的應(yīng)用程序呢。
不過有趣的是,他們都是些并行的應(yīng)用程序。這是個好消息。因?yàn)樵谟嬎銠C(jī)業(yè)已經(jīng)發(fā)生的一件事情便是,單個微處理器的速度已經(jīng)很難再提高了。Intel在1990年,戲劇性地發(fā)現(xiàn)了單處理器性能呈指數(shù)增長的改善。但是他們也旋即發(fā)現(xiàn)當(dāng)處理器頻率達(dá)到約3.5到4GHz的時候,功率密度(Power Density)遇到了瓶頸。于是,他們開始嘗試多核技術(shù)。
還好人民群眾想做的事,基本都是天然就可以并行處理的。所以,你在做互聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)庫檢索(Internet Database Search)的時候,確實(shí)可以設(shè)置多內(nèi)核、多芯片,甚至多系統(tǒng)。因?yàn)槟愕牟樵冋埱笸ǔ⒈话l(fā)往多個地點(diǎn)。所以在互聯(lián)網(wǎng)云計算的領(lǐng)域,運(yùn)用多核的機(jī)會無比 廣闊。
而且確實(shí)存在是一個問題,就是你如何在有效的MIPS指令內(nèi)獲得足夠低的功耗。或者說,如何在設(shè)計電池壽命最長的移動設(shè)備,和最可擴(kuò)展的服務(wù)器之間 取得關(guān)聯(lián)?因?yàn)樗卸己凸挠嘘P(guān),而非峰值的性能。
4、那么Tensilica是如何來克服在功耗上的挑戰(zhàn)的?和競爭對手比起來又有何區(qū)別?
Chris Rowen :舉個例子。Tensilica贊同為特定的任務(wù)去優(yōu)化處理器。優(yōu)化流水線(Pipeline),優(yōu)化接口,優(yōu)化設(shè)計層面,然后把多個內(nèi)核放在一起,以建 立一個多核系統(tǒng)。這種優(yōu)化的能力將產(chǎn)生巨大的影響。我會在今天下午的會上談到這個稱作Turbo解碼器的專用(Specialized)處理器。Turbo是一種特殊的算法,可以從嘈雜的噪聲中提取有用信息,在一個工作循環(huán)(cycle)內(nèi),這個解碼器可以執(zhí)行大約3萬次,哦對的沒錯3萬次RISK指令。是的,通用的壓縮(Compression)處理器只能執(zhí)行一次指令,而這個專用處理器可以執(zhí)行3萬次。當(dāng)然這是一個極端的例子,只是想表 明當(dāng)你知道你的問題在哪里,你就可以做出很多令人難以置信的事情。并行,并因此難以置信的高效率。
同樣的原則可以適用于各個層面,適用于各種其他門類的專用DSP、無線接收器,適用于基帶和音頻的通用DSP,也適用于客戶意欲進(jìn)行視頻處理或其他圖形壓縮、安全操作、網(wǎng)絡(luò)協(xié)議處理,以及廣泛應(yīng)用于射頻的深嵌入式控制(Deeply Embedded Control)。
Tensilica特別集中精力于那些能夠?qū)iT優(yōu)化的能力,以及真正方便使用多核的能力。而因此,我們從那些傳統(tǒng)的CPU老家伙們中區(qū)別了出來。譬 如Intel、ARM、MIPS,或者其他什么人。他們都面臨一個相同的物理問題,摩爾定律在給了他們更多的晶體管之后,卻沒有給他們更好的功率控制,對不對?
他們很少去考慮并行的問題。而與之相反,我們在應(yīng)用層面非常努力地工作,以期尋找到解決方案。在云計算那段,我們確實(shí)可以將任務(wù)分割成很多子任務(wù), 但是當(dāng)我在這里玩游戲(Chris又一次拿起手里iPhone開始演示),我真的被限制了。你看,一個手指只能玩一樣?xùn)|西哈。因此在應(yīng)用處理器的層面,你 真的無法得到啥好處。MIPS、ARM,甚至還有Intel,都面對著這樣一個無法在當(dāng)前硅科技下有效完成多任務(wù)的問題。而那是我們擅長的。
我們看到這個市場在迅速增長,去年的出貨量增長了大約70%。然后我們會試圖進(jìn)入所有的DPP(Data-Plane Processor)領(lǐng)域,包括DSP、音頻視頻、安全,以及深嵌入式控制,這其實(shí)和應(yīng)用處理器的范疇離得很遠(yuǎn)。所以啊,我們常常會發(fā)現(xiàn)自己和MIPS、ARM或Intel出現(xiàn)在同一塊芯片上。你知道吧,其實(shí)我們就是工廠的工人啊(Chris突然哈哈大笑)!因?yàn)橛羞@么多不同的處理器,在Date-Plane里又有這么多不同的任務(wù),那些小而高效的處理器會有很多機(jī)會,很多接口(Socket)。
這種對于應(yīng)用處理器或者接口的互補(bǔ)性,甚至于可以讓應(yīng)用處理器在執(zhí)行類似于信號處理這種實(shí)時任務(wù)的時候,也完全關(guān)閉。或者比如多媒體應(yīng)用,應(yīng)用處理 器當(dāng)然可以去做,但是如果我們優(yōu)化專用音頻DSP的話,將獲得4到5倍的效率。尺寸更小,單位時間內(nèi)的吞吐量卻更大。而且可以用如此多的音視頻處理器夠你 選擇。所以幾乎任何時刻,系統(tǒng)設(shè)計師或者SoC設(shè)計師都可以通過區(qū)別應(yīng)用場景的方式,來決定卸載(Off Load)哪個處理器。
這也是為什么我認(rèn)為我們可以在音頻方面取得這么大的成功。當(dāng)你正在設(shè)計一個手機(jī),或者閱讀顯示器,或者機(jī)頂盒,或者數(shù)字電視,或者數(shù)碼相機(jī),你會 說,啊,這里有一種場景需要我做大量音頻的工作。于是,把那種卸載很自然地就被設(shè)計到到基本構(gòu)架里去了。
而且,我們可以為應(yīng)用層面的處理器自動生成軟硬件,尤其是基于音頻和基帶的非常全面的軟件庫(Software Libraries)。因此,不管是老手還是菜鳥,在我們的店鋪里都能找到他們所有需要的軟硬件解決方案,以幫助他們最快地進(jìn)入市場。集成音頻、集成基 帶,或者其他各種功能。
5、那么Tensilica有什么具體的應(yīng)用嗎?
Chris Rowen :今天下午,我將討論一下移動電話。這是一個巨大的市場,一個可以滿足之前所說帶寬需求的市場。特別是從當(dāng)前正從3G向4G升級,大家都聚焦在LTE身 上。不僅因?yàn)長TE看上去很像是最后標(biāo)準(zhǔn)的勝者,也因?yàn)樗浅O馱iMax。我們已經(jīng)能夠提供參考設(shè)計,幫助客戶建立他們自己定義的多核LTE手機(jī),在市 場中搶得先機(jī)。這只是一個我們進(jìn)入領(lǐng)域的實(shí)例。
我們也在做一個很類似的數(shù)字電視解調(diào)器。因?yàn)橛腥讼M葹橐苿討?yīng)用又為起居室設(shè)計一種通用的數(shù)字電視接收器。這里有個很大的問題,就是全世界在視頻 領(lǐng)域有好多不同的標(biāo)準(zhǔn)和概念,而每個人都真心希望擁有一塊可以解決一切的視頻芯片。我們準(zhǔn)備來設(shè)計一塊。其實(shí)應(yīng)用一樣的原理,就是找些DSP和專用核,優(yōu) 化最密集的任務(wù),并充分利用我們最重要的能力——生成處理器的功率效率非常小,以及和世上最穩(wěn)定的通用DSP一樣易于編程的軟件工具。昨天晚上客戶還和我 們說,DSP如此招人待見的最主要原因就是可編程。譬如TI的那些DSP。我們同樣在努力使編譯器更強(qiáng)大,使程序模型簡單,使程序員更不操心。我們還微處 理器的流水線設(shè)計上增強(qiáng)了視覺效果。這種架構(gòu)下要還能生成不正確的代碼,也怪難的。
因此,我們擁有一個非常高效的處理器。但是效率(Efficiency)這個詞值得商榷。傳統(tǒng)意義上而言,效率就是指最少的門數(shù)、最小的功耗,巴拉 巴拉。但效率也是將產(chǎn)品推向市場的時間。需要多少工程師才能部署好這個系統(tǒng)?每行代碼的成本是多少?每個工程師小時(Engineer Hour)所能帶來的收入?除了硅片層面的效率以外,這些同樣是測量效率的重要參數(shù)。我認(rèn)為我們在這兩面都推動得很好。剛才討論的那種架構(gòu),也特別適合在 大量出貨的領(lǐng)域。移動設(shè)備、客廳設(shè)備、數(shù)碼相機(jī),這些都是我們做得非常好的地方。這幾個領(lǐng)域四大廠商中的三位,十大廠商中的六個都是我們的客戶。
我們主要是在DPP方面擁有很強(qiáng)的知識積累,但同樣的影響也已經(jīng)開始在云計算上面出現(xiàn)。當(dāng)然,現(xiàn)在云計算的變化還比較慢,部分原因是它并非對功耗如 此敏感,但我認(rèn)為整體上還是會有影響的。
6、您會在很多其他領(lǐng)域譬如數(shù)字電視和有線通信,使用這種結(jié)構(gòu)?
Chris Rowen :當(dāng)然。那些可以為不同應(yīng)用優(yōu)化處理器的架構(gòu)是很重要的。而且我們也發(fā)現(xiàn),即使在一個新的水平,很多需求也是 相似的。因此同樣的Hi-Fi工具,同樣的音頻DSP,即可部署在世界最好的智能手機(jī)上,也同樣可以部署在最好的數(shù)字電視、藍(lán)光(Blue Ray)影碟機(jī)上。因?yàn)樗欠浅P《斓摹_@方面的要求是相同的。
同樣,如果你看下Altas LTE的內(nèi)部架構(gòu),其主要構(gòu)造模塊BBE16或許是世界上最快的DSP核。而它同樣也在數(shù)字電視解調(diào)子系統(tǒng)中使用。同樣再一次因?yàn)樗目焖佟⒁拙幊蹋约?節(jié)約功耗。所以,我們可以看到在手機(jī)和客廳之間,在這兩個媒體處理器和基帶處理器之間,都有著共同的需求。
7、我看到您說,芯片的整合將集中在射頻、存儲和數(shù)字電路。那么您覺得它們?nèi)哌€有可能合并成一個嗎?
Chris Rowen :嗯。如果你從半導(dǎo)體工藝(Semiconductor Process)技術(shù)的角度來看,我認(rèn)為在晶體管和器件優(yōu)化的層面將會有些事情發(fā)生。因此在某些情況下,你可以作出權(quán)衡。特別是,我們正與很多客戶一起工 作,以簡化射頻電路。通過盡量多的數(shù)字處理器,你可以部分程度地脫離射頻和數(shù)字間的邊界。由于相比射頻而言,數(shù)字會有更加陡峭的生產(chǎn)成本曲線(Cost Production Curve),我們也就有更大的動力去做。因此,我們會越來越依賴于數(shù)字方面的有效解決方案。
同樣的事情發(fā)生在存儲器。人們偶爾也會使它們結(jié)合在一起,但不是一個簡單的組合,內(nèi)存的加工設(shè)備(Fabrication Facility)與一般的優(yōu)化有所不同。所以我相信,多芯片封裝(Multi-Chip Packaging)將越來越重要。尤其當(dāng)你將芯片組(Die)一塊又一塊摞起來的時候。所以,你可以在數(shù)字芯片組上面摞存儲芯片組,然后上面再摞射頻芯 片組。這有可能在成本上是最劃算的。然后也可能有一種折衷的工藝技術(shù),把它們所有三個都放在一塊硅片上。這取決于你的應(yīng)用程序,比如需要一些存儲單元,又 或者需要一些射頻的單元。
但最終,我想我們還會堅(jiān)持三套不同的加工工藝,然后依靠封裝技術(shù)來整合在一起。不過這并不意味著,只要你能想辦法把它們?nèi)齻€捏一塊兒,你就得到一個 系統(tǒng)(System)了。因?yàn)檫€有物理屬性的要求,比如要多加塊電池什么的。但總的來說你要知道,物理尺寸是會越來越小了。
但你要知道還有個巨大的挑戰(zhàn),就是人們的手指不能變小,眼睛也不能變小。所以所謂得到“小尺寸”的設(shè)備,我們還是有實(shí)際限制的。我們在元器件層面的小,其實(shí)是對應(yīng)于我們自己可以接受 多小的屏幕和按鈕。所以說到最后,這事兒還是更和成本相關(guān)。
8、在書里您還預(yù)測了FPGA的未來。而幾天之前,Xilinx宣布嵌入ARM 的Cortex A9核。您覺得這是否是一種新趨勢?是否與Tensilica的 DPU形成競爭呢?
Chris Rowen :其實(shí)……并沒啥。我的意思是這種往處理器里一股腦嵌入FPGA的活兒,大概已經(jīng)折騰了快10年了。Altera宣布他們與ARM互相嵌的時候,讓我想想啊,也是8年前了吧? (Larry:沒錯!)
所以,這就跟任何一個系統(tǒng)想要找塊芯片,或者三塊芯片一塊兒呆著,沒啥區(qū)別。當(dāng)然,偶爾你也會碰巧搞出一塊啥都囊括了的數(shù)字芯片。話說回 來,F(xiàn)PGA兄弟們有一個根本性的挑戰(zhàn),那就是FPGA的通用性非常高,可以做的事兒也賊多。但禍福相倚,要是讓它專注做一件事的話,也就不是那么有效率 了。所以,如果你想真正有效地利用處理器,我估計你情愿在處理器里隨便嵌一個稍微穩(wěn)定點(diǎn)的東西,而不是FPGA。
我認(rèn)為這是非常自然的一步。Xlinx以前也搭過Power PC,對吧?這其實(shí)是一碼事。它壓根沒有改變?nèi)魏卧械募軜?gòu),也沒有在CPU和FPGA的功能之間取得任何邏輯上的合并(Merge)。部分是因?yàn)樗麄儧] 有任何合并的工具軟件模式。
當(dāng)然,F(xiàn)PGA是很容易配置的,而且價格也便宜。因此,他們占據(jù)了一部分的市場,尤其是那些量低而開發(fā)成本又低的。因此,我們在市面上看到大量的FPGA設(shè)計。但是基于FPGA的設(shè)計總量是很小的。它其實(shí)是一個利基(Niche)市場。極端地說,即便有很多工程師在使用它,但幾乎所有都是低產(chǎn)量 的。
所以我的意思是,F(xiàn)PGA很重要,但不是Tensilica公司關(guān)注的。我們專注于高產(chǎn)量,并且?guī)椭切┰噲D在設(shè)計上節(jié)約幾納米硅片的兄弟們。他們離得是遠(yuǎn)了點(diǎn)兒。當(dāng)然他們偶爾也會重疊。譬如基站。以前有很多基站是采用Altera的儲存方 案的。挺重的。慢慢地我們看到越來越多因?yàn)槿萘俊⒊杀竞凸牡囊螅瑥腇PGA轉(zhuǎn)向了更加高集成度的芯片解決方案。
9、我在IEEE的設(shè)計與測試(Design & Test)上看到一篇您的談話。您說,如果我們想要進(jìn)入嵌入式系統(tǒng)設(shè)計的大規(guī)模并行領(lǐng)域,可配置的多核處理器SoC就有一些問題必須得到解決。幾年前,您 還提到過,Intel最大的問題是怎樣為通用計算應(yīng)用配置多核處理器。您現(xiàn)在還覺得多核處理器遭遇困境嗎?
Chris Rowen :這個……其實(shí)是分開的兩碼事。對于多核應(yīng)用層面而言,確實(shí)存在著重大考驗(yàn)。就是如何找到足夠多的線程 (Thread)來運(yùn)行。但它不是Intel單獨(dú)遇到的問題。這是一個涉及到應(yīng)用程序是如何被調(diào)用,以及在當(dāng)下如此小型的設(shè)備上如何架構(gòu)的問題。即便打開 我自己的筆記本電腦,當(dāng)我想看看到底有多少個線程準(zhǔn)備在跑,它基本上都是很少的。通常情況下,操作系統(tǒng)、用戶界面和應(yīng)用程序開發(fā)等等所調(diào)用的方式,都完全 沒有最大化利用線程的數(shù)量。
所以,我認(rèn)為你在基本的架構(gòu)層面可以做的,就是提供更多的線程運(yùn)行,并且充分地利用到并行。當(dāng)然在應(yīng)用層面也會有很多層級限制。你知道現(xiàn)在很方便就 去搞個四核八核十六核的,但是在PC這一端,相對于服務(wù)器,只有相對較少的條件可以讓我們找到這些線程。于是一大現(xiàn)象便是操作系統(tǒng)和應(yīng)用程序的逐步重組 (Restructuring)。
另一個同樣重要的現(xiàn)象是,確定哪些任務(wù)可以被放進(jìn)數(shù)據(jù)層(Data Plane)。讓我們來想想哪些東西通常是可以被放進(jìn)數(shù)據(jù)處理器的,譬如在無線信道這類的通訊子系統(tǒng),譬如存儲系統(tǒng),比如你怎么分發(fā)數(shù)據(jù),或者你知道的, 安全冗余,也可能是針對壓縮流(Packing Stream)的特殊網(wǎng)絡(luò)處理器,它可以是視頻也可以是音頻。這些東西其實(shí)是更本質(zhì)(Inherently)的并行處理。
所以吧,我覺得這里有兩種并行重組。其一是所謂的,去各地兒找更多的線程應(yīng)用。另一種是為了維持整體系統(tǒng)中卸載(Off Loading)并行部分的最大值,并讓之進(jìn)入數(shù)據(jù)層。實(shí)際上我認(rèn)為,在數(shù)據(jù)層提取并行是更容易操作的。因此,在數(shù)據(jù)層有效使用多核的數(shù)量,遠(yuǎn)大于單單在 應(yīng)用層面使用的多核。這也就是為啥我們認(rèn)為自己正走在康莊大道上。關(guān)注于數(shù)據(jù)層,可以使我們在多核方面的成長速度大大超過那些只盯著應(yīng)用層面的兄弟。
10、所以在手機(jī)上就不是個問題咯?
Chris Rowen :恩可以這么說。這變得相當(dāng)容易,讓我們舉一個LTE基帶(Baseband)的例子吧。我們的Atlas平 臺可以弄出七或八核,取決于你想怎么用。DoCoMo和他的合作伙伴,NEC、富士通以及松下,已經(jīng)宣布并且詳細(xì)描述了他們LTE基帶架構(gòu)。第一代是8到 10核。另一個叫做Blue Wonder Communication的合作伙伴也推出了他們的8至10核的LTE基帶。因此,現(xiàn)在就有三種不同的LTE基帶,而這三種都使用了約8個核。在這個層 面上是可以有大量的并行解決方案的。
再看看下一代的LTE,大概有六點(diǎn)性能方面的因素需要考慮。其中一些是單核怎樣可以更快,但更大部分和多核有關(guān)。所以我們很容易找到那些有效應(yīng)用而 20核甚至更多核于單一功能譬如基帶的案例。和那些圍觀應(yīng)用處理器的哥們比起來,他們?nèi)绻杏X好,就整兩個核玩玩;如果還很爽,那就再整四個。我覺得在數(shù) 據(jù)層和應(yīng)用層上,多核是有完全不同的機(jī)會的。
11、最后一個問題:您當(dāng)年在斯坦福參與奠基了RISC 架構(gòu),后來也曾是MIPS的共同創(chuàng)始人。那么,請問您如何看待RISC架構(gòu)的未來?依舊是ARM和MIPS之間的戰(zhàn)爭,抑或會發(fā)生一些新的大事件?
Chris Rowen :這個……在科學(xué)上,理想架構(gòu)已經(jīng)完全改變了。這場關(guān)于CISC和RISC架構(gòu)的爭論,其實(shí)就是通用(General Purpose)架構(gòu)甲跟通用架構(gòu)乙之間的競爭罷了。RISC贏得了一職半銜,是因?yàn)樵谀硞€特定時期內(nèi)它手下有好幾十項(xiàng)半導(dǎo)體技術(shù)。但在這場戰(zhàn)爭中,摩爾 定律一下給出了這么多的晶體管,以至于你隨便搞個簡單的解碼或者流水線,都能奢侈地愛用多少就用多少。沒人管。所以一個RISC解碼器可能要一萬門,而 CISC解碼器需要五萬門。其實(shí)也差不多了多少。
不過我覺得除了通用架構(gòu)之間互掐以外,還有一場更加深遠(yuǎn)的革命。我們現(xiàn)在來比較通用架構(gòu)和一大家子的特殊用途(Special Purpose)架構(gòu),怎么樣?幾乎任何時候你都可以說,如果一個產(chǎn)品是圍繞某種特定的需求來設(shè)計,那么特殊用途架構(gòu)鐵定勝出。RISC扁了CISC一段時間,因?yàn)樗男矢叱?倍以上。那么為具體應(yīng)用特殊定制的架構(gòu),就比所有通用架構(gòu)都高效5至10倍以上了。
因此,這個世界不能再簡單分成我的通用架構(gòu),和你的通用架構(gòu)。當(dāng)然對于那些非常分散(Defused)并且普適(Generic)的應(yīng)用程序,就好 比在筆記本上用的那些,我們還是需要通用架構(gòu)的。因?yàn)橐粫耗阋匆曨l,一會兒又要運(yùn)行Word或打游戲,或者Excel工作表。這是非常多 樣的。所以你需要一個德智體全面發(fā)展的處理器。不能太特別。
但總之,你不得不面對一個世界,那里有各種各樣不同的任務(wù),而每樣任務(wù)都是獨(dú)特的。而且更為重要的是,當(dāng)你因?yàn)槟柖啥谛酒霞傻钠舷到y(tǒng)越 多,你越會發(fā)覺有足夠多的處理器適用于各種特定的應(yīng)用子系統(tǒng)。
因此對于我來說,計算的未來不是產(chǎn)生新的通用架構(gòu),而是特殊用途架構(gòu)的集合。譬如一個音頻子系統(tǒng)、視頻子系統(tǒng),一個基帶子系統(tǒng)、存儲子系統(tǒng),哦對, 還有應(yīng)用處理器子系統(tǒng)。其中只有一個需要通用的結(jié)構(gòu)(Construction),其他里面都將是特殊的架構(gòu)。在科學(xué)上,摩爾定律帶來多核,多核又將帶來 特殊架構(gòu)的解決方案。異型多核(Heterogenic Multi-Core)就是一種新架構(gòu)。而且我覺得會成為主流。Intel、ARM、MIPS這些公司當(dāng)然還會有很大的市場,但只限于應(yīng)用處理器領(lǐng)域。其實(shí)在科學(xué)上,通用目的(General Purpose)最終就會變成某一個特殊目的(Specific Purpose)。
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