多核心處理器設計有哪些特別難的技術門檻?

例如這些門檻具體難在哪裡呢:

1:Intel的Turbo Boost和SpeedStep(電源和頻率控制?)

2:Intel的QPI和Multi-Socket(速度?)

3:IBM和Intel的eDRAM L4 Cache(工藝?)

4:Oracle、IBM、Intel的SMT(面積?)

5:Intel的VT-x,VT-d(複雜度?)

6:Cache Coherence(這個我知道一個:多核心競爭同一個鎖資源時的緩存同步問題。例如目前ARM CHI還不支持對某一核心獨佔的緩存塊的核心間直傳,若多核系統高頻競爭同一內存地址上的LL/SC原子鎖操作時,各個核心必須通過設在L3上的全局內存監控器來同步,結果性能相比Intel極大下降。而這種操作在ConcurrentHashMap上非常常見,因為所有線程都要先鎖住正在更新的那個表,保證插入正確,所以同時運行的核心越多性能下降越明顯)


CPU三大設計難點:cache,TLB,分支預測。譬如,cache的命中率已經非常高,設計很難再進步。

單CPU的設計,性能與Power,Area已經超過甜蜜點,很難保持線性關係,每提升一點點的性能,設計師都很艱難權衡。

多CPU的甜蜜點也是很小的數字,好在還有很多並行處理,還是能在實際應用層面,仍然有進步。

撇開設計方面,商業成功更難。

Power/intel 卡了高性能的點,ARM卡了性價比最優的和低功耗的兩個點,通用處理器,你想選什麼點?

就不說工藝這類的東西啦。


IBM的power和oracle的sparc是代表了這個星球上通用處理器的最高性能,在高端伺服器領域沒有敵手。三年才出一塊晶元正是因為各種指標性能已經到極限,提升起來更加困難。同時也因為競爭壓力小,所以研發時間可以長一些。再者,就算IBM要砍power,美國政府也不可能允許。


本人IC新手,淺談幾句。處理器還是看生態環境,決定自身能不能存活。

x86靠的是windows,arm靠的是linux,powerPC不知道說的對不對,靠的是vxworks。

市場只會提需求,和給出產品的時間。所以誰的產業生態有特點,夠完善,就能生存下去。

話說深度學習火了之後,賽靈思也坐不住了,推了幾個類似生態的堆棧么。


量。

x86/x64和ARM已經很便宜了。要打敗他們,必須有相當大的銷售量,才能讓每塊晶元的售價低到能和x86/x64/ARM競爭。要一起步就到這麼大的量,太難了。


操作系統製造商(Microsoft, Apple,Google)笑而不語


最大的門檻是錢!


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