多核多線程處理器時(shí)代已經(jīng)逐步向我們走近

多核和多線程是處理器的未來發(fā)展趨勢。多線程就是把單個(gè)內(nèi)核上最大的性能發(fā)揮出來，而多核是把整個(gè)系統(tǒng)運(yùn)算能力發(fā)揮到極至。在高性能處理器中，有很多性能本身其實(shí)沒有被完全利用，而是被浪費(fèi)了。有了多線程，就能夠把每個(gè)單一處理器的所有性能充分加以利用。再加上多內(nèi)核，就能提升總體性能。我相信今后會(huì)看到很多應(yīng)用將會(huì)同時(shí)結(jié)合多核與多線程處理器。

多核對提高整體性能很有效，但是使用這些性能的效率相對比較低。比如說設(shè)計(jì)一個(gè)四核系統(tǒng)，每個(gè)內(nèi)核都只有一個(gè)線程，誠然，每個(gè)內(nèi)核的性能都能達(dá)到最大化。但是即使這四個(gè)內(nèi)核的性能都達(dá)到最大，也就只有4個(gè)達(dá)到峰值的處理器內(nèi)核;而如果有4個(gè)多線程的處理器內(nèi)核，這樣就能達(dá)到8 個(gè)或更多單線程的內(nèi)核性能總和。也就是說，多內(nèi)核能使整體的性能達(dá)到頂峰，而多線程能夠顯著提高單個(gè)內(nèi)核的性能。

多核實(shí)際上是同一個(gè)內(nèi)核的復(fù)制和拷貝，通常是連接在同一產(chǎn)品的同一條總線上。通常人們說多核時(shí)，指的是多個(gè)獨(dú)立的內(nèi)核共享相同的內(nèi)存，或者內(nèi)存可以同步，這個(gè)內(nèi)存的同步可以保證數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。這個(gè)很重要，做起來也是比較難的。如今MIPS的很多應(yīng)用都用多核，將來我們會(huì)提供一種協(xié)調(diào)管理器來有效管理多核操作。

目前，多線程的技術(shù)主要運(yùn)用在網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用上，這些應(yīng)用要涉及數(shù)據(jù)、音頻、視頻等，同時(shí)又要解讀數(shù)據(jù)包傳輸?shù)姆较?，這些任務(wù)就會(huì)分配到多線程處理器中的各個(gè)單線程。這樣，如果一個(gè)內(nèi)核上有9個(gè)線程，另一個(gè)內(nèi)核也有9個(gè)線程的話，那樣加起來一共就有18個(gè)線程了。

如果選擇的話，多核和多線程哪個(gè)會(huì)更好?答案是：各有所長。多線程對某些應(yīng)用是非常有效的，但是對另外一些方面來講，多核又是非常必要的。所以這兩種技術(shù)都會(huì)結(jié)合使用。我認(rèn)為將來會(huì)有越來越多的公司結(jié)合使用這兩種技術(shù)。

多線程技術(shù)是MIPS公司近年來才推出的相對比較新的技術(shù)，至少對嵌入式市場是比較新的。事實(shí)上英特爾也在他們的一些產(chǎn)品中采用過這個(gè)概念，我們這是再次使用這個(gè)概念。MIPS的多線程產(chǎn)品叫34K，它能靈活地實(shí)現(xiàn)多線程，能夠顯著提高效率和降低成本，例如我們的重要客戶PMC- Sierra，在使用多線程技術(shù)以后，它們的產(chǎn)品性能提高了300%。

實(shí)際上，今天有一家叫Mobiley 的以色列公司，在汽車制造應(yīng)用中同時(shí)使用了多核和多線程技術(shù)。他們用兩個(gè)多線程34K內(nèi)核，替代了原來四個(gè)ARM11內(nèi)核，而34K是多線程，這樣一來，他們在同一種應(yīng)用中既利用了多核技術(shù)，也利用了多線程技術(shù)。

MIPS今后會(huì)向兩個(gè)平行的方向發(fā)展，一個(gè)是單線程產(chǎn)品，另一個(gè)是多線程產(chǎn)品。目前，我們性能最高的單線程產(chǎn)品是24K，但很快將會(huì)被另一種更優(yōu)化的單線程產(chǎn)品取代，這款產(chǎn)品將顯著地提高單線程性能。多線程的34K也將提高性能，這會(huì)體現(xiàn)在下一代多線程產(chǎn)品中。