分析：芯片設(shè)計(jì)多核化 軟件產(chǎn)業(yè)機(jī)遇與挑戰(zhàn)并存

　　處理器設(shè)計(jì)方面的一個基本變化對于軟件開發(fā)人員既是一項(xiàng)挑戰(zhàn)，也是一個巨大的經(jīng)濟(jì)機(jī)遇。

　　芯片廠商已經(jīng)不再競相設(shè)計(jì)最快的微處理器了，它們的焦點(diǎn)已經(jīng)不再是開發(fā)單個速度超快的計(jì)算內(nèi)核。為了降低能耗和減少發(fā)熱量，它們在一塊硅片上集成多個內(nèi)核。這些內(nèi)核運(yùn)行速度較慢，但更節(jié)能，能夠?qū)⒋髩K頭的計(jì)算任務(wù)分解開，同時(shí)在多個內(nèi)核上運(yùn)行。

　　對于對計(jì)算性能有較高要求的多媒體任務(wù)而言——例如在從多個數(shù)據(jù)庫訪問信息的同時(shí)處理大型視頻文件，以及在下載音樂和刻錄DVD的同時(shí)運(yùn)行計(jì)算機(jī)游戲，這種技術(shù)是很理想的。

　　問題是許多軟件不是針對多內(nèi)核處理器編寫的。硬件的發(fā)展如此迅速，軟件有被甩在后面的危險(xiǎn)。加州大學(xué)柏克利大學(xué)的計(jì)算機(jī)科學(xué)教授帕特森說，因?yàn)槲覀儾荒芙鉀Q這一問題，人們可能不再購買臺式機(jī)和筆記本電腦了。

　　隨著處理器速度的提高，通過使軟件的運(yùn)行速度越來越高，軟件開發(fā)人員在跟著硬件跑。但現(xiàn)在，芯片廠商已經(jīng)不再僅僅關(guān)注速度了，編程人員必須改變他們的策略，學(xué)會向多個而不是一個內(nèi)核發(fā)送指令。

　　英特爾和AMD已經(jīng)推出了雙核、四核處理器，未來還計(jì)劃推出集成有更多內(nèi)核的處理器。英特爾展示了一款80內(nèi)核的研究型芯片，由于集成了如此多內(nèi)核，沒有一種操作系統(tǒng)能夠運(yùn)行。

　　超級計(jì)算機(jī)和企業(yè)數(shù)據(jù)中心使用配置多個處理器的計(jì)算機(jī)已經(jīng)有很長時(shí)間了，這促使芯片廠商開發(fā)面向大眾市場的多內(nèi)核處理器。但是，傳統(tǒng)上PC軟件就不是為多內(nèi)核處理器編寫的。

　　硬件和軟件間的差距還沒有成為消費(fèi)者的問題，因?yàn)閃indows XP和Vista等操作系統(tǒng)已經(jīng)能夠支持多內(nèi)核處理器，但是，字處理和電子郵件等基本軟件并不需要更多的內(nèi)核或?qū)浖M(jìn)行修改。

　　但專家預(yù)測，如果軟件不能及時(shí)跟上來，就會出現(xiàn)可怕的后果。他們警告說，隨著PC配置集成有8或更多內(nèi)核的處理器，軟件可能會突然變慢。目前設(shè)計(jì)的軟件不能利用這種復(fù)雜的處理器設(shè)計(jì)。帕特森說，我們進(jìn)入了一塊未知領(lǐng)域?？隙〞腥私鉀Q這一問題，解決這一問題的人會比其他人有更大的優(yōu)勢。

　　產(chǎn)業(yè)界和學(xué)術(shù)界正在研究防止PC有大量計(jì)算資源無法被利用的技術(shù)，但這并非易事。微軟研究院External Research&Programs部門項(xiàng)目經(jīng)理列文說，由于開發(fā)人員需要發(fā)明開發(fā)軟件的全新方法，因此僅僅發(fā)明新的編程語言不能解決問題。他表示，困難很大，但機(jī)遇也是巨大的。

　　在5月份的一次發(fā)言中，微軟的首席研究官員蒙代說，對于一直依賴處理器提高速度的軟件廠商而言，免費(fèi)午餐在某種程度上已經(jīng)結(jié)束。他表示，在過去的5年中，微軟的研究人員一直在著力解決這一所謂的并行計(jì)算問題。

　　處理器廠商表示，增添更多內(nèi)核絕非是一種噱頭。英特爾處理器技術(shù)實(shí)驗(yàn)室的技術(shù)管理主管杰瑞說，多內(nèi)核計(jì)算機(jī)的用途在華爾街最為明顯，投資者需要快速完成復(fù)雜的計(jì)算。他表示，人們希望實(shí)時(shí)作出決策，他們不想用一個晚上的時(shí)間運(yùn)行模擬軟件，他們希望很快看到模擬結(jié)果。

　　多內(nèi)核趨勢的發(fā)展也引發(fā)了一個問題：對于普通PC用戶而言，多少個內(nèi)核是實(shí)用的？AMD的技術(shù)總監(jiān)菲爾說，修改字處理、電子郵件等運(yùn)行速度已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過人們輸入指令速度的應(yīng)用軟件沒有任何商業(yè)意義。

　　他表示，許多應(yīng)用軟件的運(yùn)行速度都受到了用戶反應(yīng)的限制，如果修改字處理軟件使之能夠利用四內(nèi)核處理器的處理能力，用戶注意不到二者之間的差別。

　　但是，菲爾表示，一些最普及的應(yīng)用軟件能夠得益于多內(nèi)核處理器的處理能力，例如，高性能科技計(jì)算軟件、面部和模型識別軟件、大型數(shù)據(jù)庫搜索軟件。成功地將大眾化應(yīng)用軟件轉(zhuǎn)向并行計(jì)算環(huán)境，或開發(fā)利用多內(nèi)核處理能力的新軟件的公司也會受益。

　　Sun微電子業(yè)務(wù)部門技術(shù)總監(jiān)馬克表示，如果處理器產(chǎn)業(yè)能夠無需采用并行技術(shù)而能夠?qū)⑿阅苊績赡攴环浖a(chǎn)業(yè)將會非常高興。不幸的是，人們遇到了瓶頸，贏家將是能夠真正利用這一革命性技術(shù)變化的人。