微處理器大師的IC設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)

　　同樣，如果你看下Altas LTE的內(nèi)部架構(gòu)，其主要構(gòu)造模塊BBE16或許是世界上最快的DSP核。而它同樣也在數(shù)字電視解調(diào)子系統(tǒng)中使用。同樣再一次因?yàn)樗目焖?、易編程，以?節(jié)約功耗。所以，我們可以看到在手機(jī)和客廳之間，在這兩個(gè)媒體處理器和基帶處理器之間，都有著共同的需求。

　　7、我看到您說，芯片的整合將集中在射頻、存儲(chǔ)和數(shù)字電路。那么您覺得它們?nèi)哌€有可能合并成一個(gè)嗎?

　　Chris Rowen ：嗯。如果你從半導(dǎo)體工藝(Semiconductor Process)技術(shù)的角度來看，我認(rèn)為在晶體管和器件優(yōu)化的層面將會(huì)有些事情發(fā)生。因此在某些情況下，你可以作出權(quán)衡。特別是，我們正與很多客戶一起工 作，以簡化射頻電路。通過盡量多的數(shù)字處理器，你可以部分程度地脫離射頻和數(shù)字間的邊界。由于相比射頻而言，數(shù)字會(huì)有更加陡峭的生產(chǎn)成本曲線(Cost Production Curve)，我們也就有更大的動(dòng)力去做。因此，我們會(huì)越來越依賴于數(shù)字方面的有效解決方案。

　　同樣的事情發(fā)生在存儲(chǔ)器。人們偶爾也會(huì)使它們結(jié)合在一起，但不是一個(gè)簡單的組合，內(nèi)存的加工設(shè)備(Fabrication Facility)與一般的優(yōu)化有所不同。所以我相信，多芯片封裝(Multi-Chip Packaging)將越來越重要。尤其當(dāng)你將芯片組(Die)一塊又一塊摞起來的時(shí)候。所以，你可以在數(shù)字芯片組上面摞存儲(chǔ)芯片組，然后上面再摞射頻芯 片組。這有可能在成本上是最劃算的。然后也可能有一種折衷的工藝技術(shù)，把它們所有三個(gè)都放在一塊硅片上。這取決于你的應(yīng)用程序，比如需要一些存儲(chǔ)單元，又 或者需要一些射頻的單元。

　　但最終，我想我們還會(huì)堅(jiān)持三套不同的加工工藝，然后依靠封裝技術(shù)來整合在一起。不過這并不意味著，只要你能想辦法把它們?nèi)齻€(gè)捏一塊兒，你就得到一個(gè) 系統(tǒng)(System)了。因?yàn)檫€有物理屬性的要求，比如要多加塊電池什么的。但總的來說你要知道，物理尺寸是會(huì)越來越小了。

　　但你要知道還有個(gè)巨大的挑戰(zhàn)，就是人們的手指不能變小，眼睛也不能變小。所以所謂得到“小尺寸”的設(shè)備，我們還是有實(shí)際限制的。我們在元器件層面的小，其實(shí)是對應(yīng)于我們自己可以接受 多小的屏幕和按鈕。所以說到最后，這事兒還是更和成本相關(guān)。

　　8、在書里您還預(yù)測了FPGA的未來。而幾天之前，Xilinx宣布嵌入ARM 的Cortex A9核。您覺得這是否是一種新趨勢?是否與Tensilica的 DPU形成競爭呢?

　　Chris Rowen ：其實(shí)……并沒啥。我的意思是這種往處理器里一股腦嵌入FPGA的活兒，大概已經(jīng)折騰了快10年了。Altera宣布他們與ARM互相嵌的時(shí)候，讓我想想啊，也是8年前了吧? (Larry：沒錯(cuò)!)

　　所以，這就跟任何一個(gè)系統(tǒng)想要找塊芯片，或者三塊芯片一塊兒呆著，沒啥區(qū)別。當(dāng)然，偶爾你也會(huì)碰巧搞出一塊啥都囊括了的數(shù)字芯片。話說回 來，F(xiàn)PGA兄弟們有一個(gè)根本性的挑戰(zhàn)，那就是FPGA的通用性非常高，可以做的事兒也賊多。但禍福相倚，要是讓它專注做一件事的話，也就不是那么有效率 了。所以，如果你想真正有效地利用處理器，我估計(jì)你情愿在處理器里隨便嵌一個(gè)稍微穩(wěn)定點(diǎn)的東西，而不是FPGA。

　　我認(rèn)為這是非常自然的一步。Xlinx以前也搭過Power PC，對吧?這其實(shí)是一碼事。它壓根沒有改變?nèi)魏卧械募軜?gòu)，也沒有在CPU和FPGA的功能之間取得任何邏輯上的合并(Merge)。部分是因?yàn)樗麄儧] 有任何合并的工具軟件模式。

　　當(dāng)然，F(xiàn)PGA是很容易配置的，而且價(jià)格也便宜。因此，他們占據(jù)了一部分的市場，尤其是那些量低而開發(fā)成本又低的。因此，我們在市面上看到大量的FPGA設(shè)計(jì)。但是基于FPGA的設(shè)計(jì)總量是很小的。它其實(shí)是一個(gè)利基(Niche)市場。極端地說，即便有很多工程師在使用它，但幾乎所有都是低產(chǎn)量 的。

　　所以我的意思是，F(xiàn)PGA很重要，但不是Tensilica公司關(guān)注的。我們專注于高產(chǎn)量，并且?guī)椭切┰噲D在設(shè)計(jì)上節(jié)約幾納米硅片的兄弟們。他們離得是遠(yuǎn)了點(diǎn)兒。當(dāng)然他們偶爾也會(huì)重疊。譬如基站。以前有很多基站是采用Altera的儲(chǔ)存方 案的。挺重的。慢慢地我們看到越來越多因?yàn)槿萘?、成本和功耗的要求，從FPGA轉(zhuǎn)向了更加高集成度的芯片解決方案。

　　9、我在IEEE的設(shè)計(jì)與測試(Design Test)上看到一篇您的談話。您說，如果我們想要進(jìn)入嵌入式系統(tǒng)設(shè)計(jì)的大規(guī)模并行領(lǐng)域，可配置的多核處理器SoC就有一些問題必須得到解決。幾年前，您 還提到過，Intel最大的問題是怎樣為通用計(jì)算應(yīng)用配置多核處理器。您現(xiàn)在還覺得多核處理器遭遇困境嗎?

　　Chris Rowen ：這個(gè)……其實(shí)是分開的兩碼事。對于多核應(yīng)用層面而言，確實(shí)存在著重大考驗(yàn)。就是如何找到足夠多的線程 (Thread)來運(yùn)行。但它不是Intel單獨(dú)遇到的問題。這是一個(gè)涉及到應(yīng)用程序是如何被調(diào)用，以及在當(dāng)下如此小型的設(shè)備上如何架構(gòu)的問題。即便打開 我自己的筆記本電腦，當(dāng)我想看看到底有多少個(gè)線程準(zhǔn)備在跑，它基本上都是很少的。通常情況下，操作系統(tǒng)、用戶界面和應(yīng)用程序開發(fā)等等所調(diào)用的方式，都完全 沒有最大化利用線程的數(shù)量。

　　所以，我認(rèn)為你在基本的架構(gòu)層面可以做的，就是提供更多的線程運(yùn)行，并且充分地利用到并行。當(dāng)然在應(yīng)用層面也會(huì)有很多層級限制。你知道現(xiàn)在很方便就 去搞個(gè)四核八核十六核的，但是在PC這一端，相對于服務(wù)器，只有相對較少的條件可以讓我們找到這些線程。于是一大現(xiàn)象便是操作系統(tǒng)和應(yīng)用程序的逐步重組 (Restructuring)。

　　另一個(gè)同樣重要的現(xiàn)象是，確定哪些任務(wù)可以被放進(jìn)數(shù)據(jù)層(Data Plane)。讓我們來想想哪些東西通常是可以被放進(jìn)數(shù)據(jù)處理器的，譬如在無線信道這類的通訊子系統(tǒng)，譬如存儲(chǔ)系統(tǒng)，比如你怎么分發(fā)數(shù)據(jù)，或者你知道的， 安全冗余，也可能是針對壓縮流(Packing Stream)的特殊網(wǎng)絡(luò)處理器，它可以是視頻也可以是音頻。這些東西其實(shí)是更本質(zhì)(Inherently)的并行處理。

　　所以吧，我覺得這里有兩種并行重組。其一是所謂的，去各地兒找更多的線程應(yīng)用。另一種是為了維持整體系統(tǒng)中卸載(Off Loading)并行部分的最大值，并讓之進(jìn)入數(shù)據(jù)層。實(shí)際上我認(rèn)為，在數(shù)據(jù)層提取并行是更容易操作的。因此，在數(shù)據(jù)層有效使用多核的數(shù)量，遠(yuǎn)大于單單在 應(yīng)用層面使用的多核。這也就是為啥我們認(rèn)為自己正走在康莊大道上。關(guān)注于數(shù)據(jù)層，可以使我