英特尔首席技术官贾斯汀：不仅仅是80核

　　作者：英特尔公司高级院士、首席技术官贾斯汀 (Justin Rattner)

　　英特尔公司最新发布的世界首个具有万亿级浮点运算能力的可编程处理器，具备优秀的高能效表现，它的诞生昭示着“万亿级计算时代”的来临。

　　在经过了数十年的单核处理器时代之后，通用处理器行业用短短两年时间就实现了从单核到双核、再到四核的辉煌突破。摩尔定律将引领我们在随后的10年或更短的时期内突破80个内核的界限，使之成为市场上的主流处理器。

　　我们将如何利用这些数量不断增加的内核？答案显然主要在于服务器。当所有的内核均配备了必要且适当的内存及输入/输出带宽时，更多的内核及线程就意味着单位时间内能够实现更多的计算处理。科学计算、工程计算等计算密集型行业将从中受益，应用类型如

　　从客户端来看，充裕的内核很可能带来截然不同的资源分配方式。利用过去几十年里的单核，或现行的双核或四核处理器，也可巧妙地同步处理多重任务或多线程，优化操作系统，从而管理好有限的处理器资源。但用户对服务质量越来越关注，我们都能理解：当视频全速播放时，如果视频流出现帧丢失或应用程序突然出现问题时，必然影响用户的满意度。于是一种全新但尚未引起研究界足够重视的设计理念产生了——这种理念着眼于赋予内核特殊的功能设计。

　　例如，我们可以这样考虑一个配有36内核处理器的多功能计算装备：其中4个内核用于运行核心计算及协同应用；另一组的12内核用以实现高质量的制图及可视化功能；而媒体处理，除了以专门硬件处理的编码及解码外，则由另外一组6个内核完成。剩余的内核用于对来自于互联网的各种数据流进行实时数据挖掘，分别负责搜集新闻、购物或投资资讯等。这种理念的关键，在于以丰富的硬件资源代替大量复杂的操作系统代码，它虽然对内核资源进行分配，但是在工作量明显变化之前，不会对我们正在进行的工作任务有任何影响。

　　我们可以想象由几组内核共同支持一个先进的人机界面，可以进行实时演讲、视频或语言翻译。算法的发展也会帮助把这种设想变为现实。但是我们都知道：这些都需要充分的硬件资源来运行。即将成为未来认知系统核心的统计算法，也是具有显著的并行运算特性，非常适用于多内核的处理器架构。

　　充裕的内核同时为在设备故障或空间辐射时解决系统操作方面的问题提供新的解决办法。我们可将这些内核组看作是计算引擎的冗余阵列(RACE)。两个或更多的内核前后排列使用，可同时检测错误并进行纠正。如果某个内核变得不可靠，它可以被轻易地剔除，从而不会对整个系统性能产生重大影响。

　　当我们把越来越多的计算资源压缩放到更小的空间中时，用高精度的方式来管理耗电及散热问题就变得尤为重要。若我们有更多的内核(多于实际所需的内核)来执行一定的工作量，那么，一旦某个内核过热，我们就可以交换线程。这个过程就像我们玩烫手山芋的游戏——尽可能迅速地转移山芋，以防止自己被烫伤。我们要能精妙地调整单个内核的供应电压、操作频率以及休眠状态。

　　尽管开发这些硬件及软件并将其完全应用于未来的万亿级平台有些令人难以置信，然而让用户掌握这些计算能力所带来的好处和机遇，也同样是令人惊异的。超越80内核本身，我们将看到一个全新的计算时代！

    本文译自英特尔公司高级院士、首席技术官贾斯汀博客文章《80 isn’t nearly enough》

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