千核處理器

　　構架

　　英國格拉斯哥大學的韋姆·范德堡韋德（Wim Vanderbauwhede）及其在麻省大學洛維爾校區(qū)的同行開發(fā)了一款集成逾1000個內(nèi)核的處理器。研究人員采用了一種名為“現(xiàn)場可編程門陣列”（以下簡稱“FPGA”）的芯片，使得微晶片就像都含有數(shù)百萬個晶體管一樣，而晶體管則是任何電路的基本組成部分。不過，F(xiàn)PGA芯片可由用戶安裝到特定電路，它們的功能不是在出廠時就設定好的。這樣一來，用戶可以將晶體管劃分成一個個“小群體”，要求每個“小群體”完成不同的任務。通過在FPGA芯片內(nèi)創(chuàng)建逾1000個微電路，研究人員便將這個芯片變成了1000個內(nèi)核的處理器——每個內(nèi)核都可以遵照自己的指令工作。在測試中，F(xiàn)PGA芯片每秒能處理5GB的數(shù)據(jù)，處理速度大概相當于當前臺式機的20倍。［1］ 但能耗卻相當?shù)汀?［2］

　　效率

　　雖然當前市場上銷售的電腦大多數(shù)內(nèi)核超過一個，可以同時實施不同任務，但傳統(tǒng)多核處理器只能共用一個存儲源，這降低了運算速度。范德堡韋德的研究團隊給每個內(nèi)核分配一定量的專用存儲空間，從而加快了處理器的運算速度。［1］ 研究人員利用開發(fā)的1000內(nèi)核處理器運行一個與MPEG格式視頻文件相關的算法，每秒能處理5GB的數(shù)據(jù)，相當于當前頂級臺式機的約20倍。FPGA沒有應用在標準的計算機上，原因是對FPGA芯片編程相當困難。

　　發(fā)展

　　這處理器只是初期概念驗證研究，范德堡韋德的研究團隊試圖展示對FPGA編程的便捷方式，令其超高速處理的潛力可以更為廣泛地應用于未來的運算器和電子設備上。雖然現(xiàn)有許多技術充分使用FPGA芯片，如等離子電視、液晶電視和電腦網(wǎng)絡路由器，但它們在標準臺式機上的應用卻十分有限。但是，包括英特爾和ARM在內(nèi)的一些廠商已經(jīng)宣布將開發(fā)集成傳統(tǒng)CPU與FPGA芯片的微晶片。因此，研究團隊認為此類處理器會得到更廣泛的應用，有助于在今后幾年進一步提升電腦運算速度。［1］ 從理論上來看，Intel將能夠在8-10年推出擁有1000核心的類似于SCC的處理器。唯一的問題是是否真的需要這么多核心。雖然現(xiàn)在圖形處理器的處理單元已經(jīng)超過了4000個，但是圖形處理器不能夠運行操作系統(tǒng)或者有效解決真正的復雜問題。

　　參考資料

　　[1]. 喜樂樂網(wǎng)：科學家開發(fā)千核處理器運算速度提升20倍，2010年12月30日

　　[2]. 南方網(wǎng)：英美聯(lián)合開發(fā)千核處理器 提高速度降低能耗，2010年12月30日