處理器亟待平衡評估 換個視角再看處理器

　　在進入21世紀(jì)之后，家用電腦處理器的實際運行頻率突破了1GHz，短短的幾年之間就已經(jīng)向4Hz發(fā)起沖擊。如此高的頻率，“軍功章”有Intel的一半，也有AMD的一半。當(dāng)然，如果不是Intel和AMD拼命提升頻率進行競爭，今天我們還難以如此深刻地體會到綠色計算和節(jié)能IT的價值與迫切，再聯(lián)想到IDF大會上，Intel的CEO半開玩笑般“下跪”認(rèn)錯，也就不難理解：為什么對于一度被IT硬件廠商當(dāng)作天條定理的摩爾定律，眼下討論得最多的是它是否已經(jīng)走到了盡頭。

　　能源掛帥，綠色計算成風(fēng)潮

　　多核心同步聯(lián)合計算是處理器發(fā)展的另一個方向，人們不再關(guān)心處理器的時鐘頻率，但依然沒有走出怪圈——除了核心頻率之外，處理器內(nèi)部的核心數(shù)量重新成為人們衡量處理器的要素，而且有愈演愈烈的發(fā)展趨勢，全然不考慮實際應(yīng)用需求以及配套軟件是否能發(fā)揮處理器的性能。在目前處理器的發(fā)展趨勢和整體架構(gòu)之下，性能與功耗很難做到平衡相處，高性能處理器帶來的隱患就是功耗會有明顯的增加。在以前，高頻率處理器是“電老虎”的代名詞；現(xiàn)如今，多核心處理器正在取代高頻處理器的地位，雖然處理器頻率不會繼續(xù)快速提高，但依然是惹不起的“耗電大戶”，單個配件的功率占到了整機的1/3或1/4，這是一個相當(dāng)夸張的數(shù)字。

　　在能源成為高成本消耗品的今天，計算機的耗電量已經(jīng)是不可忽略的成本開銷。處理器在整個計算機功耗體系中扮演的角色并不光彩，動輒上百瓦的輸出功率是高額能源消耗費用的罪魁禍?zhǔn)字?。如果處理器生產(chǎn)制造商還不關(guān)注產(chǎn)品在性能和功耗方面的平衡性，前車之鑒就是下一款奔騰處理器——Intel自己放棄了以時鐘頻率為賣點，苦心經(jīng)營15年的奔騰品牌，發(fā)布了更注重功耗的酷睿系列處理器，究其原因，無疑是為了回應(yīng)市場的變化。

　　進入21世紀(jì)以來，曾經(jīng)被譽為“朝陽產(chǎn)業(yè)”的IT行業(yè)因其居高不下的能源消耗而備受拷問。如何才能扭轉(zhuǎn)這樣的現(xiàn)狀？答案是：綠色計算，處理器先行。主流的處理器制造商都已經(jīng)認(rèn)識到這一點，并著手開發(fā)低功耗處理器：VIA在這一方面是起步最早的，雖然處理器頻率不高，但功耗控制極為理想，性能也可滿足大多數(shù)的運算需求；Intel從2008年開始轉(zhuǎn)而高調(diào)宣傳其“懶處理器”的節(jié)電；AMD也開始意識到低功耗的重要性。未來低功耗將是處理器發(fā)展的走勢之一。

　　近年來瘦客戶機市場的蓬勃興起和筆記本電腦的相對普及則是對這一發(fā)展走勢及其必要性的極佳證明。目前許多公司都放棄了傳統(tǒng)的臺式電腦，而為員工購買采用低功耗處理器的瘦客戶機或者輕巧便攜的筆記本，每天在滿足應(yīng)用的情況下可以為企業(yè)節(jié)省下一筆不小的電費開銷，對中小企業(yè)的CEO來說，這就是看得見的實惠，也正是綠色計算的價值所在。

　　功耗與性能，兩手抓兩手都要硬

　　俗話說“過猶不及”。就像片面強調(diào)主頻與速度被證明了是一個形而上學(xué)的錯誤，單純追求功耗控制不過是這個錯誤的另一面。

　　Palm手機使用的處理器曾是低功耗的代表，但伴隨著時代的進步，一直以低功耗自詡Palm卻在Windows Mobile手機帶來的豐富多媒體體驗面前節(jié)節(jié)敗退，究其原因，處理器的性能不濟導(dǎo)致無法滿足多媒體應(yīng)用需求才是致命傷?，F(xiàn)在，幾乎所有的智能手機都有了一顆強勁的芯。

　　由此可見，一味的強調(diào)低功耗也會進入另一條死胡同。特別是在目前新興的超移動市場里，功耗與性能似乎是一個分叉路口，如果基于傳統(tǒng)設(shè)計，兩條路并沒有交叉的可能，但實際上人們的需求是同時需要滿足移動性和應(yīng)用性，所以更有效率地發(fā)揮處理器的計算水平滿足應(yīng)用才是硬道理。

　　要性能，當(dāng)然沒問題。但問題是傳統(tǒng)的面向移動平臺的處理器不是性能太差就是功耗太高，所以，重走老路肯定是不行的，只有功率性能兩手抓才能滿足需求。因此，Intel開發(fā)了低功耗的Atom處理器，不過缺點是沒有平衡好性能，運算能力的缺失使業(yè)界老大頗顯狼狽；AMD面向嵌入式的Geode系列的處理器同樣把重點放到了控制功耗上，這一對老冤家依舊在探索處理器整體平衡的道路上如影隨形；相對而言，在這一領(lǐng)域經(jīng)驗更豐富的VIA有著比較明顯的優(yōu)勢，最新推出的基于x86設(shè)計的“凌瓏心”Nano處理器應(yīng)該是目前業(yè)界關(guān)于處理器怎樣走好“中庸”路線的最好榜樣。這兩年來包括惠普、OQO、清華同方等國內(nèi)外知名廠商廣泛選用VIA處理器的勢頭有增無減，總讓人忍不住聯(lián)想到“上帝對你關(guān)上一扇門，就會為你打開另一扇窗”這句名言。

　　綠色計算的宗旨不外如此——無論是對傳統(tǒng)桌面市場還是最新興起的超移動市場，都需要注意處理器的平衡性，也就是性能與功耗之比要合理，雖然這兩個市場的實際情況各不相同，但用戶的根本需求卻是一致的：在保證性能的基礎(chǔ)上盡量降低功耗，這樣產(chǎn)品才是真正具有可用性，而不才不會重蹈“奔騰”和“Palm”的覆轍。

　　能否換個角度再看處理器的價值

　　以“奔騰”和“Palm”做前車之鑒，會促動我們思考以往衡量處理器的方式是否需要被重新定義：只注意處理器的主頻、性能、外頻、緩存容量等硬性參數(shù)的時代已經(jīng)過去，當(dāng)高額能源附加費用已經(jīng)到了不可忽視的地步；人們對移動性的需求達到了前所未有的高度，以性能和主要硬件參數(shù)為基準(zhǔn)去衡量處理器的體系已經(jīng)失去了應(yīng)有的價值。

　　一臺瘦客戶機就可以滿足的辦公文檔處理需求，是否有必要使用高功耗的商用電腦呢？在以前，這是一個見仁見智的問題，但如果將能源消耗也計算在成本里面的話，同樣可以滿足日常辦公應(yīng)用的瘦客戶機在現(xiàn)今顯然比高功耗的商用電腦更具有投資使用價值。如果按照Intel的早期的價值標(biāo)準(zhǔn)體系衡量，處理性能不如臺式機的瘦客戶機，已經(jīng)沒有發(fā)展的必要，因為性能與高頻處理器差距明顯，所以這種低功耗低價格的產(chǎn)品價值不大。但站在今天的角度來看，事實顯然并非如此。

　　與其慨嘆處理器應(yīng)用價值難以體現(xiàn)，倒不如正視處理器發(fā)展到目前的盲區(qū)。消費者應(yīng)用的情況千變?nèi)f化，不同的應(yīng)用對于硬件平臺有不同的要求，這就需要具體情況具體分析。單純追求處理器“主頻”和處理“速度”的時代早已遠去，我們必須清醒地看到，可用性、可靠性、管理特性、系統(tǒng)利用率和總體擁有成本等元素加在一起，綜合起來的平衡系統(tǒng)才是最符合實際的衡量方式。

　　而未來，無論處理器的發(fā)展之路做何變化，在能源短缺的現(xiàn)狀下，即使處理器的功能和性能再增加，對能源功耗的需求應(yīng)該一直呈現(xiàn)降低的趨勢，雖然一些高性能處理器會繼續(xù)強調(diào)計算性能，但更多的處理器會注重功耗和性能之比，而并非單獨強調(diào)性能或功耗。從這個意義上說，以往單純以頻率和性能來衡量處理器的方式已經(jīng)成為過去式，而我們需要做的，是在這個特殊的時代里尋找新的評價體系，讓高科技的動力與綠色和諧的整體社會發(fā)展目標(biāo)走到一起。