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日前在美國加州舉行的Semico Impact研討會(huì)的IP視頻監(jiān)控快速膨脹" target=_blank>IP專場(chǎng)會(huì)議上,業(yè)界代表就處理器電源管理策略問題展開了熱烈討論。

MIPS Technologies公司CEO兼總裁John Bourgoin在主題演講中,發(fā)表了關(guān)于處理器速度、存儲(chǔ)帶寬和硬件輔助多線程優(yōu)點(diǎn)的言論。Bourgoin的演講題目為“計(jì)算架構(gòu):一種定量方法。”1990年RISC導(dǎo)師John Hennessy與David Patterson首次提出的經(jīng)典論指出,與RISC概念核心的功耗相比,CPU執(zhí)行速度正快速地與存儲(chǔ)器周期時(shí)間拉開距離。

對(duì)此,Bourgoin指出,存儲(chǔ)器找到指令的時(shí)間與CPU執(zhí)行該指令的時(shí)間之間的差距已經(jīng)擴(kuò)大到5,000:1的比率。“結(jié)果是GHz級(jí)的CPU有一半的時(shí)間處于空閑狀態(tài),白白耗費(fèi)功率,”他觀察到。

他的解決之道是硬件多線程(hardware multithreading)。通過賦予CPU在多個(gè)線程中按周期轉(zhuǎn)換的能力,每一個(gè)線程有自己的硬件電路,Bourgoin聲稱,每一個(gè)CPU循環(huán)能執(zhí)行有用的工作。他承認(rèn),與理想狀態(tài)有多接近,與“許多在管理器和調(diào)度程序的神奇安排”以選擇下一個(gè)執(zhí)行線程有關(guān)。

盡管沒有人質(zhì)疑多線程有可能增加CPU循環(huán)的使用率,但一些人士對(duì)Bourgoin多線程是節(jié)省SoC能量的最佳方式的斷言產(chǎn)生質(zhì)疑。ARC International公司CEO Carl Schlachte反駁說,最佳方法是用優(yōu)化的執(zhí)行單元、數(shù)據(jù)路徑寬度和速度來配置有效的CPU內(nèi)核。Schlachte建議,通過省略不必要的硬件,使定制的指令最小化,來節(jié)省功率。

ARM美國公司總裁Mark Templeton則拋出了該公司當(dāng)前基于硬件的差分壓頻縮放方案。他表示,最節(jié)省功率的多線程環(huán)境結(jié)構(gòu)不是非多線程、已配置的單CPU不可。

此外,Sonics公司CEO Grant Pierce補(bǔ)充說,大多數(shù)SoC實(shí)際上是不同的多處理器,關(guān)鍵任務(wù)被載入專用加速器,能被進(jìn)行速度和能量的優(yōu)化。

Altera公司系統(tǒng)工程副總裁Craig Lytle也表示,該公司迄今為止已許可了面向NIOS-II CPU內(nèi)核的14,000套設(shè)計(jì)包。他提出,研究設(shè)計(jì)小組使用對(duì)稱多處理的組合,實(shí)現(xiàn)了專用指令和硬件加速,所有這些都是在帶NIOS架構(gòu)的FPGA內(nèi)實(shí)現(xiàn)的。