ISSCC:高端處理器龍芯3B處理器受關(guān)注
時(shí)間：2011-02-28 13:51:50
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[導(dǎo)讀]在“ISSCC2011”Session4“EnterpriseProcessors&Components”的分科會(huì)上，匯集了有關(guān)服務(wù)器和超級(jí)計(jì)算機(jī)用高端處理器的技術(shù)報(bào)告。IBM就“zEnterprise”處理器、英特爾就Westmere-EXXeon處理器和安騰處理器Poulson、
在“ISSCC2011”Session4“EnterpriseProcessors&Components”的分科會(huì)上，匯集了有關(guān)服務(wù)器和超級(jí)計(jì)算機(jī)用高端處理器的技術(shù)報(bào)告。IBM就“zEnterprise”處理器、英特爾就Westmere-EXXeon處理器和安騰處理器Poulson、AMD就Bulldozer處理器內(nèi)核等紛紛發(fā)表了論文。中國(guó)科學(xué)院也發(fā)表了中國(guó)在該領(lǐng)域的首款Godson-3B處理器。整個(gè)分科會(huì)成為受人注目處理器的技術(shù)秀。
從高性能數(shù)字領(lǐng)域的另一分科會(huì)Session15“High-PerformanceSoCs&Components”的論文發(fā)表可以看出：個(gè)人電腦用處理器方面已出現(xiàn)減少內(nèi)核數(shù)量而集成GPU和周邊電路的趨勢(shì)，但服務(wù)器用處理器還是在通過(guò)增加內(nèi)核數(shù)量和內(nèi)存容量來(lái)提高集成度。論文編號(hào)4.3為英特爾的Westmere-EXXeon處理器，內(nèi)置了迄今為止最多的10個(gè)內(nèi)核。另外，論文編號(hào)4.8為Poulson處理器，內(nèi)置了迄今為止最多的31億個(gè)晶體管和合計(jì)超過(guò)54MB的緩存。這兩款處理器都以32nm工藝制造。另外，論文中指出，Poulson處理器在同一芯片內(nèi)利用工藝差異制成了慢速內(nèi)核和快速內(nèi)核，因此如果每個(gè)內(nèi)核分別獨(dú)立優(yōu)化工作電壓和頻率，便能在不增加耗電量的前提下將性能提高5％。英特爾在上屆ISSCC上通過(guò)80內(nèi)核的超多核芯片發(fā)表了該技術(shù)，不過(guò)8內(nèi)核左右的多核處理器也顯示出了該技術(shù)的有效性。
另外，英特爾在2009年的ISSCC上發(fā)布的Nehalem處理器群中取消了動(dòng)態(tài)電路而采用了全靜態(tài)設(shè)計(jì)，而此次的Poulson處理器為削減耗電量，對(duì)采用動(dòng)態(tài)電路依然不積極。另一方面，論文編號(hào)4.1和4.2是IBM的zEnterprise處理器，其為提高工作頻率，在處于關(guān)鍵路徑上的緩沖比特判定電路中采用了動(dòng)態(tài)電路。zEnterprize處理器的工作頻率方面，45nm工藝為5.2GHz，在產(chǎn)品芯片中首次超過(guò)了5GHz。另外，論文編號(hào)4.5和4.6是AMD的Bulldozer處理器內(nèi)核，其為提高集成度采用了動(dòng)態(tài)電路，目的與前面的處理器不同。包括2MB的L2緩存在內(nèi)的兩內(nèi)核模塊的面積方面，32nm工藝為30.9mm2。其在權(quán)衡性能和面積之后進(jìn)行的設(shè)計(jì)，例如指令解碼前的電路和浮點(diǎn)單元(FPU)由兩內(nèi)核共享，并把數(shù)據(jù)緩存(每個(gè)內(nèi)核)定為16KB等。即使兩內(nèi)核共享電路，性能也只降低了10％。
論文編號(hào)4.4是中國(guó)科學(xué)院的Godson-3B處理器，中國(guó)科學(xué)院強(qiáng)調(diào)了其電力效率較高。集成了8個(gè)擴(kuò)展了x86模擬指令和矢量指令的MIPS處理器內(nèi)核。65nm工藝的工作頻率為1.05GHz，通過(guò)追加矢量指令，在耗電40W時(shí)實(shí)現(xiàn)了高達(dá)128GFLOPS的峰值性能。Godson處理器設(shè)想用于從嵌入用途到個(gè)人電腦乃至超級(jí)計(jì)算機(jī)的廣泛用途。此項(xiàng)目為耗資50～100億美元的16個(gè)國(guó)家級(jí)開(kāi)發(fā)項(xiàng)目之一，可謂舉中國(guó)全國(guó)之力開(kāi)發(fā)而成。
最近5年來(lái)，高性能處理器的耗電量最大可降至一百幾十瓦（W）左右，雖是高性能處理器的會(huì)議，但論文發(fā)表的核心之一卻是低功耗技術(shù)。此次還發(fā)表了工藝技術(shù)、電路、微架構(gòu)及設(shè)計(jì)方法等多種低功耗技術(shù)，有觀點(diǎn)認(rèn)為要將降低的耗電量積極用于提高包括單線程性能在內(nèi)的處理器的速度，這種思考方式的
從高性能數(shù)字領(lǐng)域的另一分科會(huì)Session15“High-PerformanceSoCs&Components”的論文發(fā)表可以看出：個(gè)人電腦用處理器方面已出現(xiàn)減少內(nèi)核數(shù)量而集成GPU和周邊電路的趨勢(shì)，但服務(wù)器用處理器還是在通過(guò)增加內(nèi)核數(shù)量和內(nèi)存容量來(lái)提高集成度。論文編號(hào)4.3為英特爾的Westmere-EXXeon處理器，內(nèi)置了迄今為止最多的10個(gè)內(nèi)核。另外，論文編號(hào)4.8為Poulson處理器，內(nèi)置了迄今為止最多的31億個(gè)晶體管和合計(jì)超過(guò)54MB的緩存。這兩款處理器都以32nm工藝制造。另外，論文中指出，Poulson處理器在同一芯片內(nèi)利用工藝差異制成了慢速內(nèi)核和快速內(nèi)核，因此如果每個(gè)內(nèi)核分別獨(dú)立優(yōu)化工作電壓和頻率，便能在不增加耗電量的前提下將性能提高5％。英特爾在上屆ISSCC上通過(guò)80內(nèi)核的超多核芯片發(fā)表了該技術(shù)，不過(guò)8內(nèi)核左右的多核處理器也顯示出了該技術(shù)的有效性。
另外，英特爾在2009年的ISSCC上發(fā)布的Nehalem處理器群中取消了動(dòng)態(tài)電路而采用了全靜態(tài)設(shè)計(jì)，而此次的Poulson處理器為削減耗電量，對(duì)采用動(dòng)態(tài)電路依然不積極。另一方面，論文編號(hào)4.1和4.2是IBM的zEnterprise處理器，其為提高工作頻率，在處于關(guān)鍵路徑上的緩沖比特判定電路中采用了動(dòng)態(tài)電路。zEnterprize處理器的工作頻率方面，45nm工藝為5.2GHz，在產(chǎn)品芯片中首次超過(guò)了5GHz。另外，論文編號(hào)4.5和4.6是AMD的Bulldozer處理器內(nèi)核，其為提高集成度采用了動(dòng)態(tài)電路，目的與前面的處理器不同。包括2MB的L2緩存在內(nèi)的兩內(nèi)核模塊的面積方面，32nm工藝為30.9mm2。其在權(quán)衡性能和面積之后進(jìn)行的設(shè)計(jì)，例如指令解碼前的電路和浮點(diǎn)單元(FPU)由兩內(nèi)核共享，并把數(shù)據(jù)緩存(每個(gè)內(nèi)核)定為16KB等。即使兩內(nèi)核共享電路，性能也只降低了10％。
論文編號(hào)4.4是中國(guó)科學(xué)院的Godson-3B處理器，中國(guó)科學(xué)院強(qiáng)調(diào)了其電力效率較高。集成了8個(gè)擴(kuò)展了x86模擬指令和矢量指令的MIPS處理器內(nèi)核。65nm工藝的工作頻率為1.05GHz，通過(guò)追加矢量指令，在耗電40W時(shí)實(shí)現(xiàn)了高達(dá)128GFLOPS的峰值性能。Godson處理器設(shè)想用于從嵌入用途到個(gè)人電腦乃至超級(jí)計(jì)算機(jī)的廣泛用途。此項(xiàng)目為耗資50～100億美元的16個(gè)國(guó)家級(jí)開(kāi)發(fā)項(xiàng)目之一，可謂舉中國(guó)全國(guó)之力開(kāi)發(fā)而成。
最近5年來(lái)，高性能處理器的耗電量最大可降至一百幾十瓦（W）左右，雖是高性能處理器的會(huì)議，但論文發(fā)表的核心之一卻是低功耗技術(shù)。此次還發(fā)表了工藝技術(shù)、電路、微架構(gòu)及設(shè)計(jì)方法等多種低功耗技術(shù)，有觀點(diǎn)認(rèn)為要將降低的耗電量積極用于提高包括單線程性能在內(nèi)的處理器的速度，這種思考方式的
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