英特尔研发万亿次级研究芯片嵌入式工程师需深造以应对挑战

在2006年秋季的英特尔信息技术峰会（IDF）上，公司的高级院士与首席技术官Justin Rattner指出，随着大型数据中心支持超过一百万台服务器而兴起，以及对高性能个人设备需求的增长，网络软件服务预计将在接下来的十年内使人们能够从任何一台高性能设备中获取个人数据、媒体和应用。用户还能运行全真图片游戏、分享实时视频资料以及进行多媒体数据挖掘。这一全新的使用模式要求行业计算能力达到每秒万亿次浮点运算，并带宽达到万亿字节。

"随着大型数据中心崛起及对高性能个人设备需求的增长，产业创新必须体现在从多核处理器到系统间高速通信等多个层面，同时提供更好的安全性和更高能效表现," Rattner说。"解决这些挑战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。在其中一个突破中，他展示了英特尔研发的世界上第一款可编程每秒万亿次级浮点运算处理器——一个实验性的芯片，其中包含80个单核核心，以3.1Ghz运行频率测试快速传输在核心与核心之间以及核心与内存之间互连策略。

当结合最近的硅光子学方面成就时，这些实验性芯片解决了三项主要要求：每秒执行万亿次运算（teraOPS）的性能、每秒万亿字节内存带宽和每秒万亿比特I/O能力。尽管这些技术尚未准备好投入商业化，但其目标是将这种极端性能带给电脑和服务器。

现有芯片设计仅通过排列数以百萬计晶体管，而这项新设计则包括80层8×10块阵列晶体管，每层均包含微小核心或计算单元，用简单指令集处理浮点数据，不兼容英特尔架构。此外，每层都有路由，将这些核心连接到片上网络，使它们可以读写内存。

第二个关键创新是一20M字节SRAM内存芯片，与处理器硅晶片堆叠并连接，从而允许数千相互连接，在存储器与处理核心之间提供超过每秒万亿字节带宽。

Rattner展示了第三项关键创新，即混合硅激光（Hybrid Silicon Laser）芯片，该技术突破使得数十甚至数百混合激光可以集成到一个单一硅芯片上。这可能实现一次即可发送至计算机内部各部件或其他计算机之間的一个速度为每秒千兆比特以上的事务，无论是在服务器间还是在整个数据中心范围內进行高速传输。