Nvidia：摩尔定律濒临灭亡 并行计算是唯一出路

Nvidia副总裁、首席科学家Bill Daly表示，如果计算机产业继续遵循由Intel和AMD所阐述的串行CPU道路发展下去的话，摩尔定律将面临消亡的危险。Daly在一篇已公布的专栏中表示，摩尔定律的拯救者在于并行处理，尤其是GPU。

40多年来，摩尔定律一直发挥它的效力，这在很大程度上要归功于英特尔率先突破了其处理器的速度限制，并在一个芯片上快速增加着处理内核的数量。

然而，据Bill Daly称，摩尔定律已经在来自英特尔和AMD等传统CPU上达到了它的极限，如果想要继续发挥效力的话，就需要寻找一个新的途径。

Daly认为摩尔定律的唯一救星就是从串行处理转移向并行处理，更具体地说，从CPU转向GPU。

在4月29日发布的一篇专栏中，Daly认为，英特尔和AMD现在已经推出的CPU所需的能源需求形成了一个摩尔定律无法继续发挥其效力的环境。

Daly写道：“我们已经达到了一个或者多个传统串行中央处理单元——或者CPU——的极限。这对于计算产业来说已经是过去式了，那些依赖它获得在生产率、经济增长和社会进步方面取得进展的人们都将转移向并行处理器。”

英特尔共同创始人Gordon Moore在45年前提出摩尔定律，他预测一个芯片上的晶体管数量将每隔18个月翻一番，因此CPU的性能也在相同时间内翻一番。

然而，这个在20世纪80年代和90年代还发挥效力的定律现在却不再适用了，我们必须采用一种新的计算方式。

在将串行处理与并行处理作对比的时候，Daly拿计算自己专栏的字数举例：在串行处理中，一个人数一个字，而在并行处理中，每个段落分配给了不同的人，然后每个段落的字数相加。

随着人们对加快计算性能增长提出更高需求，串行CPU架构的问题也将更加突显出来，摩尔定律最终将结束其生命力。

Daly写道：“这些需求是无法满足的，除非我们的计算方式有根本性的改变。不过好消息是，我们有一种摆脱这一危机的方法。并行计算可以重新为摩尔定律带来活力，为未来经济增长和商业创新提供一个平台。而计算产业所面临的挑战是要摒弃已经使用了十几年的习惯来适应这种新平台。”

Daly表示，现在已经出来了对并行处理——而不是串行处理——的节能系统的需求。

Daly写道：“并行计算最重要的优点就是能够有效地将更多晶体管转换成为更高的性能。处理器数量的翻倍使得很多程序运行速度也翻倍。相比之下，串行CPU的晶体管数量翻番的话，性能的提升幅度并不明显——而且还要在能源方面有巨大的开支。”

“更重要的是，并行计算机——例如图形处理器单元（或者GPU）——能够继续在现今能源紧张的环境中扩展计算能力。每隔三年我们就可以将晶体管（和内核）的数量增加4倍。通过以较低速度运行每个内核，我们可以在相同能耗下将性能提升3倍。这种方法使我们回到接近历史水平的计算性能。”

Nvidia正在积极向更主流的计算环境中推进他们的GPU技术，尤其是在高性能计算等领域。Nvidia在2009年10月推出了他们最新的Fermi GPU架构，该架构集成了30多亿个晶体管和512个CUDA内核（CUDA是Nvidia GPU的并行计算引擎）。

AMD通过他们的ATI部门也在积极地将图形计算推向主流，同时致力于在一个芯片上提供全部CPU和GPU的Fusion策略。另一方面，英特尔也计算继续加强他们处理器的图形功能。

英特尔和Nvidia一直是合作伙伴关系，但是最近两家厂商之间的关系却有些紧张。英特尔在2009年2月起诉了Nvidia，声称两家厂商在2004年签订的一项协议没有让Nvidia有权利开发针对最新英特尔芯片（例如基于Nehalemn架构的芯片）的芯片组。这起案件在当月就解决了，Nvidia表示将不再开发用于英特尔最新处理器的芯片组。

尽管双方和解了，但是联邦贸易委员会指控英特尔所谓“无竞争”的做法，不管是对待AMD还是Nvidia。英特尔方面否认了这一指控。

Nvidia还创建了一个名为“Intel's Insides”的网站，提供一系列嘲讽英特尔各种法律问题的单版面卡通画。