万亿级计算:将计算能力提升1000倍
1颗80核心CPU=10年前的1万颗奔腾Pro
其实,早在2007年年初,英特尔就发布了两项重大的技术:一项是为了45nm技术开发出高-K栅介质和金属栅极晶体管;另一项就是研究出了世界上首个在一个芯片中集成80个具有万亿次浮点运算性能的可编程处理器。而在这次IDF大会上,英特尔公司高级副总裁兼数字企业事业部总经理帕特·基辛格(Patrick Gelsinger)现场还为观众展示了英特尔的80核处理器,该芯片以8×10排列而成。演示中,当其性能达到1万亿次时,功耗仅为46W;达1.5万亿次时,功耗93W,而这颗80核处理器的极限性能竟然突破了2万亿次。
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英特尔现场展示80核心处理器
据介绍,该处理器基于45nm制程,集成80个内核,1亿个晶体管,每个内核都有两个可编程的浮点引擎,其电路设计的构造要比只处理指令的整数引擎复杂得多;尽管运算性能取得重大突破,其尺寸和耗电量却控制得非常出色,仅为275平方毫米的大小,与成人的拇指相当。该研究用芯片的显著特征是创新性地使用“瓷砖片”设计(tile design),小的内核像“瓷砖片”一样重复地平铺开来,这样就比较容易设计出包含更多内核的芯片;另一项创新是在芯片上具有网格状的“片上网络”(network-on-a-chip),使内核与内核之间能以超高带宽实现通信,并且支持在芯片内部以每秒万亿位的速度传输数据。
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英特尔万亿次浮点运算研究用芯片,内含80个核心,每个核心具有两个可编程的浮点引擎
可以形成戏剧性对比的是,在1996年英特尔为Sandia国家实验室开发的第一台亿万次浮点运算超级计算机中,总共使用了大约1万个奔腾Pro处理器——所有的这些处理器被放置在104个机柜中,占地超过2500平方英尺,功耗大约500KW。
帕特·基辛格还透露,英特尔将在2010年前推出具有万亿次浮点运算能力的未来处理器,英特尔万亿级研究的下一个阶段,将围绕英特尔今年早期展示的在80内核研究用芯片上实施的“堆栈”内存技术而展开。
就未来万亿级计算需要什么样的处理器?英特尔企业技术事业部微处理器技术实验室高级工程经理Nitin Borkar在演讲中谈到,高能效多核处理器设计可以有多种选择,一种是全部采用通用大型内核,但要达到万亿级计算,则要求100个以上现在的处理器,而最适合万亿级性能要求的是全部采用专用的小型内核,如网络处理器和浮点加速器等,还有一种折衷也是比较现实的做法就是混合类型,即部分通用内核和部分专用内核。
