【IT168 专稿】上篇通过SPEC_fp2000和SPECfp_rate2000基准测试,比较了三种CPU设计方案(更小的芯片、增加缓存、增加核心)在性能和性价比方面的不同表现和优劣势。
中篇将讨论多核处理器在短期内需要解决的一些问题,如功耗问题、单/多线程性能矛盾、最优核心数量等,为此,作者还对传统的Amdahl 定律进行了适当修改。此外,文章还从技术和市场的角度对多核芯片与RISC SMP进行了比较,作者认为这二者之间存在一定的相似性,而且,64位多核处理器对RISC市场构成了挑战。
下篇,作者从长远角度,对未来多核处理器的方向性问题进行了一些探讨,如片上SMP、异构多核、核心过多、内存带宽等问题。
AMD专家:多核革命的希望、风险及影响-上
——三种CPU设计方案
第1页:三种CPU设计方案
第2页:三种方案对CPU性能和成本的影响
AMD专家:多核革命的希望、风险及影响-中
——多核处理器发展中的当前问题和短期问题
第3页:功耗问题也很复杂
第4页:单线程性能和多线程性能的矛盾
第5页:多核芯片与RISC SMP的相似性
第6页:X86冲击RISC-打破系统平衡
第7页:小型SMP和大型SMP的性价比差距越..
第8页:多核X86处理器的性价比
AMD专家:多核革命的希望、风险及影响-下
——多核处理器发展方向的长期预测
第9页:在芯片上实现SMP系统(SoC,SMP o..
第10页:CPU设计时有更大的灵活度
第11页:异构多核芯片中不仅有CPU,还有GPU
第12页:核心过多带来的问题
第13页:内存带宽是多核系统的瓶颈
第14页:总结与结论
1)在芯片上实现SMP系统(SoC,SMP on a Chip)
在上世纪90年代中后期,RISC SMP 市场的主流产品是 4路、8路 和 16 路系统。这些系统为当时的并行化应用提供了足够的CPU性能,价格也不算高。但现在,我们看到的趋势是,在未来数年内,有望在一块芯片上实现类似的SMP系统,从而挑战传统的RISC市场,对此,几个值得进一步探讨的方向性问题是:
1)在上世纪90年代,RISC SMP开创了UNIX服务器市场,那么,今天的多核芯片能否以同样的方式为并行软件创造出一个新的市场呢?
2)为了有效利用多核处理器芯片,系统架构或编程模式是否需要进行根本性的改变?或者说,在适当增强架构的情况下(如transactional memory),并行应用市场能否实现自我增长?
3)对于绝大多数用户而言,随着芯片上的核心数、可执行的线程数越来越多,还需要更大规模的多路SMP系统吗?
事实上,随着每个芯片上集成的内核数越来越多,用户甚至在单路或双路服务器上,就可以同时混合运行多线程任务和单线程任务——无论是单线程,还是多线程应用,都不会独占全部的CPU核心——这种模式类似于最近10年来大型SMP服务器的应用。另外,CPU核心数的增多,也会促进虚拟化在这些低端多核服务器上的普及应用——每个客操作系统拥有自己专用的核心,同时争抢内存空间、内存带宽、共享缓存和其他共享性资源。