211service.com
Dlaczego procesory nie są szybsze
Jednostka centralna (CPU) — komponent, który przez wiele lat decydował o wydajności twojego komputera — uderzył w ścianę.
W rzeczywistości następna generacja procesorów, w tym nadchodząca firma Intel Piaszczysty Most procesor, borykać się z wiele ścian –wąskie gardło pamięci (przepustowość kanału między procesorem a pamięcią komputera); ściana równoległości na poziomie instrukcji (ILP) (dostępność wystarczającej liczby dyskretnych instrukcji równoległych dla układu wielordzeniowego) oraz ściana zasilania (całkowita temperatura i zużycie energii układu).
Z tych trzech ściana mocy jest teraz prawdopodobnie definiującym limitem mocy współczesnego procesora. Ponieważ procesory stały się bardziej wydajne, ich zużycie energii i wytwarzanie ciepła gwałtownie wzrosło. Jest to problem tak uporczywy, że producenci chipów zostali zmuszeni do tworzenia systemów na konurbacjach chipowych mniejszych, wyspecjalizowanych procesorów. Systemy te są tak rozległe i różnorodne, że spowodowały, że długoletni obserwatorzy branży, tacy jak Linley Gwennap z Microprocessor Report, kwestionowali czy pierwotna definicja procesora odnosi się nawet do dzisiejszych chipów .
Gwennap zauważa, że wypuszczając Sandy Bridge, Intel ma niewiele do reklamowania w kwestii poprawy wydajności procesora:
Jasne, znaleźli kilka miejsc, w których mogliby się schować, podnosząc tu i ówdzie kilka procent wydajności, ale trudno jest ulepszyć wysoce niesprawny czteroczęściowy procesor, który już ma najlepsze na świecie prognozy dotyczące gałęzi.
Zamiast tego Intel reklamuje nowe chipy zintegrowane możliwości graficzne oraz ulepszona obsługa wideo , z których oba są realizowane za pomocą części chipa przeznaczonych do tych zadań, a nie modułu procesora, który byłby zmuszony obsługiwać je w oprogramowaniu, a przy tym spalić znacznie większy procent budżetu mocy i ciepła chipa.
A co z zadaniami obliczeniowymi ogólnego przeznaczenia? Gennap wyjaśnia że tutaj, paradoksalnie, kluczem do pokonania muru władzy nie jest więcej władzy – to mniej. Mniej watów na instrukcję oznacza więcej instrukcji na sekundę w chipie, który już działa tak gorąco, jak to tylko możliwe:
Zmiany, które wprowadził Intel, częściej dotyczyły mocy niż wydajności. Powodem jest to, że procesory Intela (jak większość innych) stoją pod ścianą. W dawnych czasach celem było wyciśnięcie z rurociągu większej ilości megaherców.
Dzisiejsze procesory mają megaherce do spalenia, ale są dławione przez ilość ciepła, które system może wyciągnąć. Zmniejsz moc procesora o 10% i możesz zwiększyć szybkość zegara, aby to zrekompensować, zamieniając moc w wzrost wydajności. Większość zespołów projektowych procesorów skupia się teraz bardziej na budżecie mocy niż na budżecie czasowym.
Oznacza to, że przynajmniej w przypadku tej generacji chipów Intel wprowadza innowacje wszędzie poza samym procesorem.
Ponieważ procesory zadaniowe stają się coraz bardziej powszechne, nie można nie zauważyć podobieństw z najpotężniejszym komputerem na świecie – ludzkim mózgiem.
Mózg jest pełen wysoko wyspecjalizowanych rdzeni przetwarzających, a także ogólnych możliwości obliczeniowych. Jeśli krzem będzie nadal podążał za trendem wyznaczonym przez ewolucję, możemy spodziewać się przyszłych procesorów, w których jednostka centralna będzie coraz mniej istotna, a procesory specyficzne dla zadań będą się mnożyć, dopóki Systemy na chipie nie będą przypominać splątanej, rozległej metropolii, która się pojawia pokonać masową równoległość w sposób, o jakim informatycy mogą teraz tylko pomarzyć.
Śledź Mims na Twitterze lub skontaktuj się z nim przez e-mail .