ISSCC:高端處理器龍芯3B處理器受關(guān)注

時間：2011-02-28 13:51:50

關(guān)鍵字：處理器 ISSCC 動態(tài)電路電量

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[導(dǎo)讀]在“ISSCC2011”Session4“EnterpriseProcessors&Components”的分科會上，匯集了有關(guān)服務(wù)器和超級計算機用高端處理器的技術(shù)報告。IBM就“zEnterprise”處理器、英特爾就Westmere-EXXeon處理器和安騰處理器Poulson、

在“ISSCC2011”Session4“EnterpriseProcessors&Components”的分科會上，匯集了有關(guān)服務(wù)器和超級計算機用高端處理器的技術(shù)報告。IBM就“zEnterprise”處理器、英特爾就Westmere-EXXeon處理器和安騰處理器Poulson、AMD就Bulldozer處理器內(nèi)核等紛紛發(fā)表了論文。中國科學(xué)院也發(fā)表了中國在該領(lǐng)域的首款Godson-3B處理器。整個分科會成為受人注目處理器的技術(shù)秀。

從高性能數(shù)字領(lǐng)域的另一分科會Session15“High-PerformanceSoCs&Components”的論文發(fā)表可以看出：個人電腦用處理器方面已出現(xiàn)減少內(nèi)核數(shù)量而集成GPU和周邊電路的趨勢，但服務(wù)器用處理器還是在通過增加內(nèi)核數(shù)量和內(nèi)存容量來提高集成度。論文編號4.3為英特爾的Westmere-EXXeon處理器，內(nèi)置了迄今為止最多的10個內(nèi)核。另外，論文編號4.8為Poulson處理器，內(nèi)置了迄今為止最多的31億個晶體管和合計超過54MB的緩存。這兩款處理器都以32nm工藝制造。另外，論文中指出，Poulson處理器在同一芯片內(nèi)利用工藝差異制成了慢速內(nèi)核和快速內(nèi)核，因此如果每個內(nèi)核分別獨立優(yōu)化工作電壓和頻率，便能在不增加耗電量的前提下將性能提高5％。英特爾在上屆ISSCC上通過80內(nèi)核的超多核芯片發(fā)表了該技術(shù)，不過8內(nèi)核左右的多核處理器也顯示出了該技術(shù)的有效性。

另外，英特爾在2009年的ISSCC上發(fā)布的Nehalem處理器群中取消了動態(tài)電路而采用了全靜態(tài)設(shè)計，而此次的Poulson處理器為削減耗電量，對采用動態(tài)電路依然不積極。另一方面，論文編號4.1和4.2是IBM的zEnterprise處理器，其為提高工作頻率，在處于關(guān)鍵路徑上的緩沖比特判定電路中采用了動態(tài)電路。zEnterprize處理器的工作頻率方面，45nm工藝為5.2GHz，在產(chǎn)品芯片中首次超過了5GHz。另外，論文編號4.5和4.6是AMD的Bulldozer處理器內(nèi)核，其為提高集成度采用了動態(tài)電路，目的與前面的處理器不同。包括2MB的L2緩存在內(nèi)的兩內(nèi)核模塊的面積方面，32nm工藝為30.9mm2。其在權(quán)衡性能和面積之后進行的設(shè)計，例如指令解碼前的電路和浮點單元(FPU)由兩內(nèi)核共享，并把數(shù)據(jù)緩存(每個內(nèi)核)定為16KB等。即使兩內(nèi)核共享電路，性能也只降低了10％。

論文編號4.4是中國科學(xué)院的Godson-3B處理器，中國科學(xué)院強調(diào)了其電力效率較高。集成了8個擴展了x86模擬指令和矢量指令的MIPS處理器內(nèi)核。65nm工藝的工作頻率為1.05GHz，通過追加矢量指令，在耗電40W時實現(xiàn)了高達128GFLOPS的峰值性能。Godson處理器設(shè)想用于從嵌入用途到個人電腦乃至超級計算機的廣泛用途。此項目為耗資50～100億美元的16個國家級開發(fā)項目之一，可謂舉中國全國之力開發(fā)而成。

最近5年來，高性能處理器的耗電量最大可降至一百幾十瓦（W）左右，雖是高性能處理器的會議，但論文發(fā)表的核心之一卻是低功耗技術(shù)。此次還發(fā)表了工藝技術(shù)、電路、微架構(gòu)及設(shè)計方法等多種低功耗技術(shù)，有觀點認(rèn)為要將降低的耗電量積極用于提高包括單線程性能在內(nèi)的處理器的速度，這種思考方式的