IDF2008:绿色计算 从千万亿次运算到毫瓦

　　英特尔2008年春季信息技术峰会将于4月2~3日在上海召开。作为今年全球的第一场信息技术峰会，此次会议将以“芯动力，新世界”为主题，邀请来自全球的知名技术专家和企业伙伴，交流国际行业资讯，探讨未来行业趋势，并且全面展示以高能效（EEP）、无线WiMax，以及移动互联网设备（MIDs）为代表的领先技术，为企业、家庭、个人和环境带来的改变与超越。

　　作为处理器架构、芯片和平台技术的领先者，英特尔致力于提高计算性能并降低功耗，以此引领和推进全球绿色计算（green computing）的进程。早在2006年北京信息技术峰会上，英特尔就和广大与会者分享了“高能效表现”（Energy-Efficient Performance）的理念，并把“效能”作为衡量处理器设计成功与否的重要指标。简而言之，“效能”就是“单位功耗下所能提供的计算性能”。以单个CPU为例，英特尔奔腾D945频率高达3.4GHz，热功耗设计达95W；而酷睿2 E6750频率为2.66GHz，热功耗设计仅为65W。我们知道酷睿2 E6750的性能比奔腾D945好，因此可以说，酷睿2 E6750的“每瓦性能”比奔腾D945高，也就是酷睿2 E6750的“效能”更好。

　　为了实现更好的“效能”，英特尔不断进行微体系架构、芯片和平台技术的创新：

　　1）微体系架构创新

　　英特尔的酷睿?微体系架构融入了多项创新技术，如Intelligent Power Capability，Advanced Smart Cache 和 Smart Memory Access，使得英特尔制造出封装体积和供电需求更小但计算性能更高的处理器。在2007年，英特尔通过将晶体管从65纳米移至45纳米并且使用新型材料，进一步提升了酷睿微体系处理器的效能。比如：

　　_ 与上一代英特尔移动处理器产品相比，英特尔酷睿2 移动处理器在提供2倍的CPU计算性能同时，能耗降低了28%。

　　_ 与上一代英特尔台式机处理器产品相比，英特尔酷睿2 台式机处理器在提供1.4倍的CPU计算性能同时，能耗降低了40%。

　　_ 与上一代英特尔服务器处理器产品相比，英特尔双核 Xeon 5100系列处理器在提供1.35倍的CPU计算性能同时，能耗降低了40%。

　　此外，英特尔将于2008年推出基于45纳米技术的下一代微体系架构(Nehalem)。在可以预见的未来，计算终端的每瓦特性能将得到空前的提升。

　　2）芯片创新

　　在芯片的设计和制造上，英特尔实现了从90纳米到65纳米的飞跃，从而使芯片上晶体管密度为其上一代产品的2倍，其中所用的第二代“应变硅”技术使晶体管的性能在不漏电的情况下提高了10~15%。此外，晶体管的栅极长度缩短至35纳米，与1.2纳米的栅氧层相结合减小了栅电容，最终降低了整个芯片的工作耗电。

　　英特尔又于2007年研发了45纳米high-k金属栅极工艺。与65纳米技术相比，芯片上晶体管密度又提升了一倍，晶体管切换电流减小了30%，晶体管切换速度提高了20%，栅氧层漏电降至原先的10%。这使得处理器在运算速度提高的同时，芯片尺寸和工作耗电均得以下降。

　　3）系统平台创新

　　英特尔借助其先进的平台扩展能力，创造了全新的使用模式（Usage Model）。利用基于英特尔处理器的多核平台和英特尔的多线程技术来构建、调整或改进企业的线程型应用，可以在提高应用性能的情况下降低能耗。比如，图1表明，同样的计算工作在多线程平台上的性能明显高于单线程平台（ST-single threading, MT-multiple threading）。如图2所示，因为计算时间的减少，功耗也相应降低。以此累积，将带来可观的能源成本节省。如图3所示，是各种不同的处理器平台所需的年能源成本和其提供的性能比较。

　　图1

　　图2

　　图3

　　为了向绿色环保型企业迈进，英特尔充分运用其高效能的处理器和平台产品对其现有的IT架构和IT运作进行升级。英特尔开展了众多节能计划，其中包括构建高效的数据中心、通过服务器虚拟化与整合降低能耗，以及通过参与行业研究与技术开发工作组，评估推行能够进一步降低能耗的新技术。这不但使英特尔减少了其对环境的影响，提高了效率降低了成本，也为全球行业及企业伙伴提供了绿色环保的成功案例。