JustinRattner:走出性能与能耗的悖论

　　【赛迪网讯】

　　英特尔公司首席技术官JustinRattner

　　● 性能和能耗之间的博弈并非是不可逾越的鸿沟。在双核、四核甚至多核时代，人们不仅会体验到技术带来的性能提升，更能真正实现能耗的降低。

　　● 能源问题成为全人类共同关心的话题，也成为前沿技术研发的牵动力量。

　　● 我们可以设计一款技术领先、能力超凡的微处理器，其节能表现也非常突出，但是能否将这些突出表现充分贯彻到今后的应用设计之中？这是问题的关键所在。

　　● 其实，性能和能耗的博弈不是单线条的，它还牵涉到第三个要素，那就是能力。?

　　在奔腾时代，技术的进步一直延续着这样的原则：为了满足人们对高性能的需求，英特尔的开发者们不得不以增加能耗为代价。直到英特尔公司在以色列的研发团队成功推出奔腾M，这个真理般的逻辑规律得到了扭转，性能和能耗之间的博弈并非是不可逾越的鸿沟。在双核、四核甚至多核时代，人们不仅会体验到技术带来的性能提升，更能真正实现能耗的降低。

　　终结性能与能耗的博弈

　　然而，我们工作、生活中的任何设备都拥有一个功率范围和功耗预算，而且是一种逻辑博弈。例如汽车设计师，可以放开自己的想象力，设计并制造一台具备极为出色的加速性能、最快的速度和最大安全性的汽车，但是你必须牺牲更多的原材料，并为汽车的运行支付更多的燃料（即能源）费用。假如你制造一辆非常经济的汽车，它行驶范围非常广泛，而且非常省油。那么，你不得不委屈一下汽车的舒适性、安全性和加速度。建筑师也一样，增加居住面积，必然增加能耗。

　　在信息技术领域，性能和能耗的平衡更是普遍。自1983年奔腾处理器问世，直到目前的奔腾4处理器，每一次性能提升都要求能耗的增加。

　　几年前，英特尔以色列设计中心的一支工程师团队，受命研制一枚移动式处理器：它需要在提供卓越性能的同时，具备节能特性。这支团队的第一次尝试，也就是众所周知的奔腾M，成功地实现了这个目标。事实上，奔腾M的能效至少可以与最初的奔腾处理器持平，甚至更高。骤降的能效趋势开始陡然上升，一直恢复到与十多年前的处理器相类似的水平。

　　性能、能耗和能力一个都不能少

　　其实，性能和能耗的博弈不是单线条的，它还牵涉到第三个要素，那就是能力。在微处理器领域，追求高性能和低能耗的技术难题被攻克了。但是，微处理器最终价值是整合和运行诸如64位运算、虚拟化、信息资源管理和安全保障等功能，这些功能是微处理器能力的体现。也就是说，我们可以设计一款技术领先、能力超凡的微处理器，其节能表现也非常突出，但是能否将这些突出表现充分贯彻到今后的应用设计之中？这是问题的关键所在。新推出的英特尔酷睿微架构就是为了解决这个问题。

　　任何成功的微架构都来源于成功的半导体技术。英特尔酷睿微架构采用的是65纳米制程工艺。这是一项非常尖端的技术，可使晶体管性能提升20%，交换功率降低30%，正好维持新一代微处理器的能效标准。

　　根据英特尔的技术路线图，预计在2007年下半年，45纳米制程工艺将会被采用。45纳米技术将为人们带来更大的高速缓存、更小的内核，并支持我们在单个芯片上放置更多内核。

　　按照摩尔定律的演进，到2009年，32纳米工艺将投入使用。在封装技术上，基于65纳米工艺，英特尔推出了双核处理器；基于45纳米工艺，英特尔将推出四核处理器。未来十年内，数十上百核的处理器都将成为现实。也就是说，“高性能+低能耗”的原则，在满足多元能力需求的情况下将得到更彻底的贯彻。

　　目前，英特尔酷睿微架构不仅可以应用在移动平台（该技术的发源地）中，并且适用于所有类型的平台。因此，英特尔酷睿架构将再次现身移动系统，同时它也正在向台式机和服务器系统中大踏步地挺进。

　　能耗问题是全行业的使命

　　解决能耗问题的真正潜力不仅在制程工艺和微架构，更在于平台级别的协助。平台级别的协助是一个产业生态链的概念，一方面

　　构想、创造并使技术造福于整个行业，是所有技术人员的神圣使命。机遇和挑战共存，我们将紧密协作，誓做变革的中流砥柱，为实现行业高效节能的梦想推波助澜。

　　（本文根据JustinRattner在春季IDF大会上讲话录音整理，未经本人确认）(n101)

　　作者：JustinRattner