虽然芯片架构和电路详细情况将在明年的国际固态电路大会上才公布，但英特尔已经迫不及待地将自己在众核芯片及云计算方面的进展介绍给市场。12月3日，英特尔研究院院士、万亿级计算研究总监詹姆斯•郝尔德专程来到华向国内的媒体介绍了一款处理器研究原型，其在单芯片上实现了云计算机的功能。英特尔中国研究院的技术人员还演示了Black-Scholes软件在该芯片不同核的情况下性能取得线性增长的例子。
詹姆斯表示，尽管48核芯片只是实验性的，并不是真正的产品，但它给笔记本电脑、PC和服务器的设计方式提供了众多创新的设计理念。和其他一些厂商推出众核芯片不同的是，英特尔48核研究芯片原型采用的是当前主流的IA架构内核和技术，软件厂商可以利用原有的编码，保证了未来的兼容性。该项研究的长期目标是为未来计算机创建目前难以置信的扩展性能，促进开发全新的应用程序和人机界面。
英特尔研究院院士、万亿级计算研究总监詹姆斯•郝尔德
詹姆斯还透露，英特尔目前已经和微软、加州大学伯克利分校、伊利诺伊大学等开展众核芯片研究方面的合作。英特尔还计划明年向行业和学术界合作伙伴提供100个以上的芯片原型用于实际研究，开发全新的软件程序和编程模式。
48核研究芯片原型
众核时代来临？
单核、双核、多核……当人们还在为到底采用几个核的芯片犹豫不决时，一个新的名词——众核，又展现在人们眼前。
英特尔将在2010年初发布集成关键功能的新一代酷睿系列芯片产品，同年还将发布该系列的6核和8核处理器产品。而该芯片原型则拥有48个可完全编程的英特尔处理器内核，这也是有史以来集成度最高的单硅CPU芯片。它还整合了进行信息共享的高速片上网络，以及最新发明的电源管理技术，全部48个内核都实现了极高能效运行，其功耗可低至25瓦，运行最高能耗也仅为125瓦（与现在的英特尔处理器的能耗水平接近，仅相当于两个普通家用灯泡的耗电量）。
詹姆斯认为，众核是时代和技术向前发展的产物。在单核时代，人们追求的是文本显示，强调处理器的多用途、高效率，随着互联网的发展，人们开始注重计算设备的音视频能力和可移动性。现今，互联网新技术的不断涌现，人们对模拟仿真、互动及智能化的要求越来越高，这就催生了众核时代的到来。
第2页：48核原型：源自“云”结构
“试想一下，人们未来利用计算机上虚拟舞蹈课或者在线购物的场景，通过笔记本电脑的3D摄像头和显示屏就可以像照镜子一样直接看到自己试穿衣服的样子。再转一圈就能看到衣料的质感，以及衣服颜色是否与自己的肤色相配。” 詹姆斯说，“这些在当前的多核平台上实现起来相当的吃力。”
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性能扩展的挑战及英特尔的应对 |
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能效 |
动态电压/频率扩展；核心-核心I/O减少了1/3的耗电量 |
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设计复杂性 |
基于IA的小瓷砖片阵列可实现更敏捷、更灵活的设计 |
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编程模型 |
经过证明，消息传递方式可扩展到具有1000个内核的处理器上 |
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应用程序开发 |
与微软及其它合作伙伴共享学术界和业界的创新 |
英特尔还计划进一步研究如何在未来的主流芯片上实现众多内核的架构和协作。例如，未来拥有这类强大处理功能的笔记本电脑能够像人类一样，用“视觉”准确的辨别出物体及其运动。这些研究都在推动着众核时代的到来。
48核原型：源自“云”结构
英特尔48核研究芯片原型采用了一种用于在互联网上建立“云”计算资源的数据中心的结构形式。云数据中心是由数十乃至数千个计算机通过有线网络互连而组成的，并行发送大量任务和数据组。英特尔的新型研究芯片采用了类似的方法，但是所有的计算机和网络都集成在一个邮票大小的单个芯片上，采用了英特尔45纳米高K金属栅极技术，极大减少了创建云数据中心所需的计算机数量。
据詹姆斯介绍，新芯片原型采用二维网状网络，每个单元里有2个内核，共有24个设计单元和24个路由器。芯片内采用256GB/s对分带宽，并配置了4个集成的DDR3内存控制器（64GB寻址空间）。
由于数据包只需在芯片上移动几毫米，而不是移动几十米到另一个计算机系统上，因此这项技术在通信性能和能效方面比当今的数据中心模式有了显著的提高。
应用软件可利用该网络直接在内核之间实现快速的信息传递，通常只需要几微秒，从而减少访问芯片外速度较慢的系统内存上的数据。应用程序还能够动态地精确管理特定时间内使用哪些内核完成特定任务，使性能和能耗更好地匹配每项任务的具体需求。
第3页：克服软件挑战
相关任务可在附近的内核上执行，甚至可以像流水线一样将结果从一个内核直接传递到下一个内核，最大程度地利用芯片的整体性能。此外，这种软件级别的控制能力还可以进一步扩展，实现对电压和时钟速度的管理。内核可以关闭和开启或改变性能水平，根据特定时刻的需求不断调整，在最大程度上降低耗电量。
克服软件挑战
随着计算机制造商和软件开发商转向单硅芯片上的众核技术，针对多核处理器的编程已经成为业界的一大挑战。这款芯片原型可以应用云数据中心软件常用的高效并行编程方法。詹姆斯还透露，在Open Cirrus上进行合作的英特尔、惠普和雅虎的研究人员已经开始利用Hadoop这种支持数据密集型、分布式应用程序的Java软件框架，将云应用程序移植到这种包含48个IA内核的芯片上。
英特尔中国研究院技术人员演示48核原型芯片
使用单核时的表现
使用12核时性能线性提升
英特尔计划提供100个或更多的研究芯片，供全球数十家行业及学术研究合作伙伴研究使用，为未来的众核处理器开发新的软件程序和编程模式。
48核研究芯片原型代表了英特尔万亿级计算研究项目的最新突破性成果，旨在打破壁垒，将未来芯片扩展到数十乃至数百个内核。该芯片原型由英特尔在印度班加罗尔、德国布伦瑞克以及美国俄勒冈Hillsboro的研究人员共同开发。关于该芯片架构和电路详细情况的论文预计将在2010年2月举办的国际固态电路大会（International Solid State Circuits Conference，ISCC）上公布。 |
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