【IT168 专稿】也许现在的程序员都应该感谢比尔.盖茨,正是因为比尔在20多年前的大声疾呼,才拉开了商业软件时代的序幕,才有了今天软件和硬件的飞速发展。转眼20多年过去了,无论是硬件、还是软件,都已不能同日而语。从最初的8086到P4 3.8G,从DOS1.0到Windows Vista。虽然20年在人类的发展史上只是弹指一挥间,但对计算机来说,却相当于经历了亿万年。在短短的20年里,计算机从最初钻木取火的原始时代进入了可以在星际之间穿梭的太空时代。虽然在这其间软、硬件都得到了极大的发展,但一切皆有极限,尤其是计算机的心脏:CPU,目前它的主频已经到达3.8G,而4G就是CPU主频的极限。这就意味着,如果不采取措施,CPU将永远停留在目前的主频上。就在这时AMD和英特尔先后突破了这个极限,然而在软件上又遇到了危机,这些危机最终也能象CPU主频一样得到解决吗?
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一、单核处理器遭遇终极瓶颈,性能高速公路突遇强降雪
永不满足是人类最宝贵的本性之一。也是区别于地球上其他生物的特性之一。正是由于这种永远追求极致的欲望促使了一个个伟大的发明不断涌现。计算机就是其中之一。而做为计算机的核心和司令部的CPU的发展直接牵动着计算机的发展。
记得我拥有的第一台个人计算机的CPU主频是奔腾100MHZ,到现在已经十几年过去了。在这其间,CPU一次次地遭遇性能极限,但都又一次次地冲破了这个极限。从奔腾到奔腾2,CPU也突破了1GHZ,从奔腾2到奔腾3,CPU从1GHZ突破了2GHZ,从奔腾3到奔腾4,CPU也终于突破了3GHZ,现在最高的CPU主频已经高达3.8GHZ。但CPU好象停止了前进,到3.8G却怎么也超不过4G了。
在以前,英特尔一直固执地认为只有通过主频的提高才能使性能提高,因此,CPU的主频在10年内提高近40倍(这好象比摩尔定律定义的还快)。但最近英特尔不得不承认奔腾系列已经遭遇最终的主频极限,4G就象一场百年罕见地强降雪,将奔腾系列CPU的性能高速公路永远地封死了。因此,以英特尔为首的CPU军团不得不另外找一条更宽的性能高速公路来继续他们的CPU神话。
二、 AMD和英特尔各显神通,先后拉开多核时代的序幕
在2006年也许会成为CPU乃至软件发展史上的又一次重大里程碑,甚至可以和60年第一台计算机的发明相提并论。因为在这一年,CPU在物理上得到了极大的改变。而率先引发这次冲击波的就是CPU的第二号厂商AMD。
AMD在2006年第一个推出了双核处理器,这种处理器的计算单元相互独立,但它们将共享CPU的一、二级绶存。这种CPU虽然没有两颗CPU的效率高,但它的性价比是非常高的。在AMD推出双核处理器不久,英特尔这个CPU世界的老大就按耐不住了,时隔不到一年,英特尔将多核CPU更新了两代,在这其间,CPU的速度提高了近两倍。虽然是AMD第一个向多核CPU发起冲锋,然而英特尔凭借着自己的优势很快就将AMD甩在了后面。在2006年AMD刚推出双核CPU,英特尔就快速地推出了四核CPU。而在2007年,英特尔更是赚足的眼球,推出了多达80核的CPU。因此,如果说AMD将多核时代的序幕拉开了一小部分话,那么英特尔就将这个序幕完全拉开了。
事实上,多核时代的序幕早就应该拉开。这要追溯上个世纪末,那时就已经有人在做这方面的实验。但并不是向现在人们所理解的双核或多核,而是将众多拥有多个单核CPU的计算机用网络连接起来,通过软件来协调这些计算机,也就是说为它们分配子任务。这听起来有点象Google的后台服务架构,用数十万台互相连接的计算机组成计算量无比庞大的计算机集群。这套系统在2006年已经有了一个原型系统,但由于这种大规模集成的计算模式并不适合大多数普通用户,因此,在2006年,AMD推出了更适合个人的双核处理器来满足普通用户的需求。