211service.com
Kāpēc CPU nekļūst ātrāk
Centrālā procesora bloks (CPU) — komponents, kas daudzus gadus ir definējis jūsu datora veiktspēju, ir ietriecās sienā.
Faktiski nākamās paaudzes CPU, ieskaitot Intel gaidāmo Smilšu tilts procesoru, ir jācīnās ar vairākas sienas -atmiņas sašaurinājums (kanāla joslas platums starp centrālo procesoru un datora atmiņu); instrukciju līmeņa paralēlisma (ILP) siena (pietiekami diskrētu paralēlu instrukciju pieejamība daudzkodolu mikroshēmai) un barošanas siena (čipas kopējā temperatūra un enerģijas patēriņš).
No trim jaudas siena tagad neapšaubāmi ir mūsdienu CPU jaudas noteicošais ierobežojums. Tā kā CPU ir kļuvuši jaudīgāki, to enerģijas patēriņš un siltuma ražošana ir strauji pieaudzis. Tā ir tik smaga problēma, ka mikroshēmu ražotāji ir spiesti izveidot sistēmas mazāku, specializētu procesoru mikroshēmu konurbācijās. Šīs sistēmas ir tik plašas un daudzveidīgas, ka tās ir likušas apšaubīt tādus ilggadējus nozares novērotājus kā Linlija Gvennapa no Microprocessor Report. vai sākotnējā CPU definīcija pat attiecas uz mūsdienu mikroshēmām .
Gvennaps norāda, ka, izlaižot Sandy Bridge, Intel ir maz ko darīt, lai uzlabotu CPU veiktspēju:
Protams, viņi atrada dažas vietas, kur sagraut un uzlabot, šur un tur paaugstinot veiktspēju par dažiem procentiem, taču ir grūti uzlabot ļoti neregulāru četru izlaidumu centrālo procesoru, kuram jau ir pasaulē labākā atzara prognoze.
Tā vietā Intel reklamē jauno mikroshēmu integrētas grafikas iespējas un uzlabota video apstrāde , kuras abas tiek veiktas, izmantojot šiem uzdevumiem paredzētās mikroshēmas daļas, nevis CPU instelf, kas būtu spiests tos apstrādāt programmatūrā un šajā procesā sadedzinātu daudz lielāku mikroshēmas enerģijas un siltuma budžeta daļu.
Un kā ar vispārējas nozīmes skaitļošanas uzdevumiem? Gennaps skaidro ka šeit, paradoksālā kārtā, galvenais, lai pārvarētu varas mūri, nav vairāk spēka, bet gan mazāk. Mazāk vatu vienā instrukcijā nozīmē vairāk instrukciju sekundē mikroshēmā, kas jau ir tik karsta, cik vien iespējams:
Intel veiktās izmaiņas biežāk bija saistītas ar jaudu, nevis veiktspēju. Iemesls ir tāds, ka Intel procesori (tāpat kā vairums citu) atrodas pret strāvas sienu. Vecajos laikos mērķis bija izspiest no cauruļvada vairāk megahercu.
Mūsdienu centrālajiem procesoriem ir jādeg megaherci, taču tos ierobežo siltuma daudzums, ko sistēma var izvilkt. Samaziniet CPU jaudu par 10% un varat palielināt pulksteņa ātrumu, lai to kompensētu, pārvēršot jaudu veiktspējas uzlabošanā. Lielākā daļa CPU projektēšanas komandu tagad vairāk koncentrējas uz enerģijas budžetu, nevis uz laika budžetu.
Tas nozīmē, ka vismaz ar šīs paaudzes mikroshēmām Intel ievieš jauninājumus jebkur, izņemot pašu centrālo procesoru.
Tā kā uzdevumiem paredzētie procesori kļūst arvien izplatītāki, nevar nepamanīt paralēles ar pasaulē jaudīgāko datoru – cilvēka smadzenēm.
Smadzenes ir pilnas ar augsti specializētiem apstrādes kodoliem, kā arī vispārējām skaitļošanas iespējām. Ja silīcijs turpinās sekot evolūcijas noteiktajai tendencei, mēs varam sagaidīt nākotnes CPU, kuros centrālajam procesoram būs arvien mazāka nozīme, un uzdevumiem raksturīgi procesori vairojas, līdz Systems on a Chip sāks atgādināt samezgloto, plašo metropoli, kas parādās. ir uzvarējuši masveida paralelizāciju tādā veidā, par ko datorzinātnieki tagad var tikai sapņot.
Sekojiet Mimsam Twitter vai sazinieties ar viņu pa e-pastu .