Sun首席设计师畅谈服务器芯片未来发展趋势


  在计算机处理器业界,没有几个人有资格来畅想未来,但是Sun公司的Marc Tremblay却绝对是一个有资格畅想的人。 他是Sun公司副总裁兼可升级系统部(Scalable Systems Group)的首席设计师。Tremblay预计高吞吐运算(throughput computing)时代即将来临,由于多内核技术和多线程技术的发展,计算机性能将会出现较大的飞跃。Tremblay同时也是Sun公司UltraSPARC I处理器的联合设计师和UltraSPARC II处理器的首席设计师。 他还是Sun公司MAJC(处理器Java运算结构)计划的首席设计师,并曾经设计了picoJava处理器核心。picoJava处理器核心是一个Java字节码引擎。Sun公司在最近宣布推出了拥有八个核心的Niagara芯片,即UltraSPARC T1芯片,其线个。 这个吞吐量不仅提高了ups不间断电源的性能,而且减少了功耗。 TechNewsWorld新闻网联系上Tremblay并请他谈谈Niagara的情况以及他在服务器芯片上下一步打算做些什么。TechNewsWorld新闻网(TNW):新款UltraSPARC T1处理器代表着一些变化,包括32线程、同步运算和低功耗等。 你认为在这款新芯片中,最重要的特征是什么?Marc Tremblay:我们勇于向传统的制造处理器的老方法发起挑战,并全力以赴提高处理器的吞吐量。 UltraSPARC T1处理器非常适用于商业应用软件,但是它没有通过整数和浮点标准测试。 我们勇于用与设计台式机电脑芯片完全相反的方法来设计服务器芯片。 从技术的角度来说,我会说我们设计出来的是一个在90纳米大小的硅片上安装的、有32条对称多重处理结构的、只消耗70瓦功率的处理器。 以前所有人都认为那是不可能的。 世界上的其他人制造出了双线线瓦以上。TNW:如果说这些处理器在实际应用上并没有特别重要的作用,它只是填补了处理器在32线程上的空白。你是否同意?Tremblay:它的基本的设计结构与其他的处理器相比其实非常相似,其中并没有用到太多的指令级并行技术(Instruction Level Parallelism)。 它并不支持多发布指令(multi-issue)、分支预测(branch prediction)、投机指令等等。 这一点很重要,因为它给我们带来了功率上的提高和设计空间上的节省,我们因此在每个核心中实现了4线程设计,并在一个芯片中放入了8个核心。 如果不减少芯片中的核心的数量就不可能实现32线程。 这项工艺实际上是通过减少某些不会减损服务器应用的东西来提高线程数量。TNW:Sun公司已经宣称这款芯片的能耗只有英特尔公司和IBM公司生产的同类芯片的能耗的一半。 Sun公司是如何实现节能问题的?Tremblay:主要是通过去掉那些大量消耗能源的组件来完成的,比如所有的无序处理器中都存在的大容量联想存储器或者相联存储器(CAM)等。 去掉任何一种投机也可以降低处理器的能耗。Tremblay:正如Google公司的服务器显示的那样,网络有数百万条线的重要意义在于它可以运行32线程或者处理任何一种混合线程。 因此,即使某种应用程序不是多线程的, 比如搜索引擎,它仍然可以运行它的多个副本并因此同时进行32个不同的搜索行为。 除此之外,我们还将推出下一代开发环境来配合高效率、无缺陷、多线程的芯片开发工作。TNW:在设计UltraSPARC T1的时候,Sun公司是如何平衡性能、能耗和散热问题的?Tremblay:那是工艺上的事情,首先认清客户在意些什么问题,然后大胆地去掉那些已经被社区多年以来所接受的“不错”的功能。 最后,再来决定采用哪些功能就比较容易了。TNW:你认为Sun公司的竞争对手们是否会回应Sun公司对业界发出的“与芯片功耗和冷却有关的问题与芯片的性能问题一样重要”的信息?就象IDC公司的分析师Vernon Turner最近所说的那样。Tremblay:就我所见,并非只有一个厂商会反对它。 他们都会那么做。 幸运的是,我们在四年以前已经转过了弯,并开始重新设计。 我不相信有人可以用传统的核心来实现这个级别的性能和功耗。 任何人非要重新开始设计才可以成功。TNW:如何平行处理和节能问题是UltraSPARC T1处理器取得的最大的成就,那么Sun公司下一步设计出来的服务器处理器会有些什么新的特点呢?Tremblay:从性能和性能最佳比(RAS)的角度来说,我们下一步的研究方向是让处理器具备更大的吞吐量、更多的平行线程、更强的单线程处理能力。 由于我们是一个系统公司,我们还将在系统级功能上下一番功夫,比如网络加速(network acceleration)和加密加速(crypto-acceleration)等。