x86架构的处理器已经经历了30多个年头,不得不考虑是否有一天它的路也会走到尽头。而英特尔公司表示,x86的架构还有它的发展空间,而这种架构模式之间的竞争也远远不会结束。
英特尔首席技术官Justin Rattner表示,架构的适应性才是过去和今后成功的关键,尽管许多人通常认为x86指令系统是不可改变的。他说,无论是自身的指令系统、还是架构模式,x86多年以来都已经经历了巨大的转变。
20世纪90年代时,x86击退了由MMX和SSE作为指令系统的特殊媒体处理器,从而加速了各种通信软件的数字化需要。Rattner还表示,硬件对内存管理和虚拟化的支持与改进已经运用到了芯片上,并在逐步进行完善。
Rattner认为,同样重要的是,英特尔在x86的每一步演变发展过程中都保持着向后兼容。指令系统的不断进步加上自身架构的兼容性使x86得到广泛应用——无论从个人用户到企业用户,还是从笔记本电脑到超级计算机。
“更要明白的是,x86架构并不是一个冻结了的设计。”美国加州大学伯克利分校计算机系教授David Patterson说,“他们30年来平均每个月就增加一条指令,所以x86有将近500条的指令,并且每一代新产品他们会多增加20到100条指令。兼容性当然是必须的,不断增加新的东西也总是必然的。
战略转型
“缩小晶体管和其他构件是巨大的技术挑战,而英特尔公司已经投入了大量的资金。”卡内基·梅隆大学计算机教授、Intel问题研究专家Todd Mowry这样说,热量问题就同缩短线路问题一样,性能的改变只能靠在芯片上增加处理器的核,而不是靠增加它的运行速度。这就使对硬件性能的需求转换成为了对软件的需求。Mowty说,在研究团队中,现在的关注点不在于制作出一个完美的单核,而是如何利用并管理好多个核。
目前最有希望取得成功的解决方案是利用软件交互内存技术将多核心芯片并联起来,那样就可以在不损害共享数据的情况下保留并行线程,而且也不用锁定或限制对那些数据的访问。它被称之为“软件交互式记忆”。这是一种算法解决方案,属于软件范畴,但是对这种技术的支持可以被内建到x86硬件中去。
Mowry认为,不断在处理器芯片上增加更多核,这种解决方案的唯一限制是软件开发商利用那些核的能力。最大的障碍就是思路的转变——从串行思路转向并行思路。
Rattner预计,在未来五到七年内,每片芯片中的处理器核数量将达到数百个。由于每个核都拥有多条线程,因此芯片支持的并行线程的数量可能会超过1000个。但是他也承认,现在这个世界上还没有多少人知道如何利用好多达1000条的线程。
