英特尔研发万亿次级研究芯片助力嵌入式应用软件开发工程师的创新探索

在2006年秋季的英特尔信息技术峰会（IDF）上，公司的高级院士、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，网络软件服务将在接下来的十年内使得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，同时运行全真图片游戏、分享实时视频资料并进行多媒体数据挖掘。这一新的使用模式要求业界实现每秒万亿次浮点运算以及每秒万亿字节带宽。Rattner强调：“随着大型数据中心崛起及对高性能个人设备需求的提升，我们必须创新，从多核处理器到系统间高速通信等各个层面，并提供更好的安全性和能效表现。”这些挑战的解决将为所有计算设备带来益处，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，其中一个是英特尔世界上第一款可编程每秒万亿次级浮点运算处理器——实验性芯片。这个原型硅片包含80个单核核心，每个频率达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万亿字节数据时的互连策略。当结合最近的一项硅光子学突破，这些实验芯片就可以实现三项关键要求：每秒执行10^16次运算（teraOPS）的性能、每秒10^18字节内存带宽以及I/O能力。

现有的晶体管排列方式不同于此次采用80层8×10块阵列晶体管设计，每层包括一个微小核心或计算单元，以简单指令集处理浮点数，但不兼容英特尔架构；同时，每层都有路由，将核心连接至片上网络，使其可以读写内存。

第二项创新是20M字节SRAM内存芯片，与处理器硅晶片堆叠连接，使两者之间可能形成数千相互连接，为存储器与处理核心间提供超过每秒10^18字节带宽。

第三项重大进展是与加州大学圣芭巴拉分校研究人员合作研发混合硅激光（Hybrid Silicon Laser）芯片，这种技术突破使得数十乃至数百混合激光能够集成到一个单一硅芯片上，有望实现每秒10^22比特光学连接，加速计算机内部及其它设备间大量数据传输。此类技术虽然目前尚未商用，但将成为未来计算机和服务器普遍接受之日子的重要一步。