英特尔研发万亿次级研究芯片嵌入式开发新篇章开启

2006年秋季英特尔信息技术峰会（IDF），英特尔公司高级院士、首席技术官Justin Rattner展示了一个令人振奋的未来的计算前景。在大型数据中心支持下，网络软件服务将让人们从任何一台高性能设备上获取个人数据、媒体和应用，运行全真图片的游戏，分享实时视频资料并进行多媒体数据挖掘。这种新使用模式要求每秒万亿次浮点运算和万亿字节的内存带宽。

"随着大型数据中心崛起以及对高性能个人设备需求的增长，产业创新必须在多核处理器到系统间高速通信等方面展现，同时提供更好的安全性和高能效表现，”Rattner说。“这些挑战解决后，将使所有计算设备受益，并为开发商和系统设计师创造新市场、新机会。”

Rattner概述了硅技术三个主要突破。第一个是英特尔万亿次级研究原型硅片，这是世界上首个可编程每秒万亿次级浮点运算处理器。这款实验芯片包含80个单一内核，每秒运行频率达3.1Ghz，其目的是测试在核与核之间及核与内存之间快速传输时的互连策略。

“当我们将这项技术与最近在硅光子学领域取得的突破相结合，这些实验芯片就实现了解决万亿次级计算三大要求——每秒执行十亿次浮点运算（teraOPS）的性能、每秒十亿字节的内存带宽、以及I/O能力。”Rattner说。“尽管这些技术将有其商业应用，但要把这样的性能带给电脑和服务器，这只是激动人心的一步。”

现有的芯片设计通过数百千晶体管唯一排列，而这款新设计包括80层8×10块阵列晶体管。每层都有微小核心或计算单元，以简单指令集处理浮点数据，不兼容英特尔架构。此外，每层还包括路由，将核心连接到片上网络，使它们可以读写内存。

第二个关键创新是一个20M字节SRAM内存芯片，与处理器硅晶片堆叠并连接，可以实现数千相互连接，在记忆体和处理核心之间提供超过每秒十亿字节带宽。

第三个重大创新是混合硅激光（Hybrid Silicon Laser）芯片，与加州大学圣芭芭拉分校合作研发。这项突破使得数十甚至可能数百混合激光可以集成到单一硅芯片中，为内部各部分机器间、高性能机器间乃至不同服务器间传输大量数据提供了一种方式，即每秒十几位比特光学接口，加速传输速度。