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在多核处理器时代,AMD在架构方面如何继续创新?在数据中心更加注重功耗时,AMD怎么在处理器设计上满足用户需求?6月下旬,记者就有关AMD的技术发展等问题采访了AMD公司高级副总裁兼首席技术官Phil Hester先生。

作者:袁斌 2006年6月28日

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尽管AMD在x86服务器处理器的市场份额上与竞争对手仍有差距,但AMD已经成为了该市场上非常重要的供应商——在x86-64服务器上仅采用AMD Opteron处理器的Sun公司,在x86服 务器的全球市场份额已经达到了第四,处于前三名的惠普、IBM,也推出了不少基于Opteron处理器的x86服务器。而从技术角度而言,AMD在Opteron处理器上采用了HyperTransport 总线,率先在服务器领域推出了双核x86处理器……可以说,AMD的技术走向,对业界也有重大影响。在多核处理器时代,AMD在架构方面如何继续创新?在数据中心更加注重功耗时 ,AMD怎么在处理器设计上满足用户需求?6月下旬,记者就有关AMD的技术发展等问题采访了AMD公司高级副总裁兼首席技术官Phil Hester先生。

CWEEK:IBM发布的Cell处理器采用了1+8的形式,即1个通用内核配合8个专用内核,您认为这种异构多核的形式对x86架构有什么借鉴意义?AMD会发展类似的处理器吗?
Phil Hester:目前,市场上已经出现了很多特定的需求,例如,由于Java和XML的驱动,数据中心的客户需要这方面的专用设计,而在高性能的计算领域则对向量浮点有强烈需求 ,媒体流的发展需要有更高性能的媒体处理能力。除了这些,我相信在未来还会有多方面的驱动因素,这会使技术的设计越来越模块化,以便满足市场上出现的更多的商机。协处 理器的出现是必然趋势,而我们目前的做法是将协处理器作为可选的模块由第三方提供。

协处理器在系统中的存在方式分为很多种,或者是放在高速传输总线的扩展槽当中,或者是放在主处理器的插槽中,或者是与主处理器封装在一起;或者是直接在主处理器内部集 成。我们的愿景是在目前的技术基础上进一步提高集成度,以获得更高的性能。其中一种方式是用定制化ASIC(通用集成电路),采用专门的加速技术加上标准的接口,这就是我 们已经实施了的Torrenza计划。实际上,把加速器集成到处理器当中的效率是最高的,但每个人都要为这份硅片和芯片付费。

回到80年代中期,大家会看到处理器当中是没有浮点处理单元,这部分是单独存在的。但当有足够的应用来支持时,每个人都需要将浮点集成到处理器当中时,我们看到浮点单元 就被集成到处理器当中了。对于AMD而言,到了适当的时候,我们也可以把某个协处理器实现这个水平的集成,也就是最高层次的集成。

CWEEK:IBM、Sun的处理器都应用了多核多线程技术,分别称为SMT、CMT,但AMD的处理器目前只实现了多核,而没有在单个内核当中实现多线程。AMD有这方面的计划吗?
Phil Hester:目前,AMD还没有这方面的计划。AMD其实也做了很多系统结构的建模,我们要看一下超线程在什么地方可以起到辅助作用,同时它又会带来多大的复杂性,我们需要 在工程设计方面做一个权衡,但我们发现现在做超线程没有多大意义。实际上,多线程技术更多的是软件问题,如何确保在系统层面实现更好的应用性能。

CWEEK:业界都普遍认为,共享缓存的设计是性能最好的多核设计,但AMD目前的处理器仍旧是每个处理器单独享用各自的缓存。AMD的处理器什么时候会迁移到共享缓存设计上 呢?
Phil Hester:我们在2007年中期推出的四核处理器将采用共享缓存设计。这款四核处理器的四个处理器内核将共享2 MB以上的三级缓存,每个内核还独立拥有64 KB一级缓存和512 KB二级缓存。从双核到四核需要更多的指令和内存的带宽,为了能够实现平衡,我们在设计当中提出了三级高速缓存,以便能够支持更多的指令和数据。不仅如此,该处理器还有 很多革新设计,例如增强的直连架构和北桥、传输速率为5.2 Gbps的HyperTransport 3总线等,其中有的设计是为了满足商业上所要求的交易的高能力性能,有的是为了提高在技 术计算方面所需要的性能。四核处理器将使用65 nm制造工艺制造,并且我们很快就会迁移到45 nm技术。

CWEEK:处理器的每瓦性能是现在业界关注的焦点之一,AMD在今后如何提高这方面的表现?
Phil Hester:这可以从两个方面来谈,一方面是如何提高性能,另一方面是如何降低能耗。以我们的四核处理器为例,我们引入了“动态独立核心调用”这项电源管理技术来应对 不同的工作负载。该技术可以通过使用软件有效利用四个核心。例如,当四个核心全部满载运行时,功耗是100%;而当只有一个核满载,而其他三个核都是1/3工作负载时,其功 耗状态仅仅是60%。在应用当中,经常看到一个核心满载,另一个核心是50%负载,其他两个核心暂停工作,此时的仅耗费45%的电。在性能方面,根据负载的不同,我们计划在 各类关键应用上的性能比今年提高1.5~3倍。总体而言,我们期望在2007年时,我们的处理器的每瓦性能可以比目前提高60%,到2008年提高150%。

CWEEK:IBM曾经说过Power Everywhere,即Power处理器可以覆盖从UNIX服务器到嵌入式设备、消费电子等非常广泛的领域。您认为x86架构能覆盖多大的领域?
Phil Hester:从很低端的PC,到非常大型的UNIX替换产品,x86处理器的使用范围同样非常广泛。如果你注意一下每年基于不同架构推出的微处理器的数量,你就会发现基于x86架 构的微处理器发货量仍旧在不断增长。可以说,x86架构是非常好的基础性架构,它有很多优势,特别是它能够带来规模经济。

(责任编辑:张竺


  • 入选理由及个人简介
    Phil Hester是AMD公司高级副总裁兼首席技术官,负责为AMD的微处理器业务制定架构和产品方面的策略和规划。Hester同时也是AMD技术委员会的主席,负责确保产品开发、整合 与工艺等各部门的综合技术能力与产品发展方向一致。Hester把他30多年的先进的系统设计和企业计算经验带到了AMD。在加入AMD之前,Hester是Sanmina-SCI公司旗下Newisys公 司的联合创始人,并担任首席执行官。此前,在IBM公司工作的23年中,他担任多个重要技术职位的领导和管理职务,并且是IBM企业技术委员会(IBM Corporate Technology Council)的15名成员之一,主持了包括RS/6000在内的多个系统技术开发项目。Phil拥有德克萨斯大学的理学士和工程学硕士学位。

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