Android處理器照亮了黑硅

　　芯片設計師們面臨的黑硅(black silicon)問題越來越嚴重，漏電愈演愈烈幾乎讓他們無法使用黑硅。有一種新級別的細晶(fine-grained)、特殊應用內核可以收復失去的裸片面積，創造更高效的處理器。一位加州大學的研究人員表示他們正利用上述方法開發Android處理器原型產品。

　　加州大學圣迭亞哥分校研究生Nathan Goulding在熱門芯片(Hot Chips)大會的一份論文里說：“在每一個制程節點，能夠主動切換的芯片比例呈指數級下滑。根據標度理論，以后只會更嚴重。”

　　論文中說，相比面積同等、功能相同、功耗接近的90納米區塊，45納米區塊的可用裸片尺寸要少2.8倍。Goulding說解決辦法是創造一系列專用程序內核，以獲得8-11倍于通用CPU的節能效果。

　　加州大學圣迭亞哥分校正在研發Green Droid程序處理器以證實自己的理論。他們已經使用自己的自動化工具設計了21個內核，來處理Google Android手機所需的工作。

　　這些被稱為CONservation的內核運行著包括少量指令的任務。范圍包括Android Dalvik虛擬機的一些方面到Linux關鍵代碼再到內存管理功能。

　　Goulding他的團隊讓7平方毫米的硅片能夠運行43,000條基本指令，這包括了Android手機95%的高能耗任務。這些內核由一個中央MIPS處理器管理，選擇這個CPU的主要原因是他們學校能夠使用該IP內核。

　　這個項目中有個非常有趣的地方，就是團隊設計來生成內核的自動化工具。工具包括一個編譯器，將一組指令凝結成一個更高級別的任務;還有一個代碼生成器，可以提供Verilog來進行工作。

　　Goulding解釋說：“我們希望控制內核創造的整個流程。”

　　專用程序內核不需要像MIPS CPU那樣提取通用指令、管理低級別寄存器。不過，接來下還有很多工作要做。

　　研究人員還沒想好怎么讓一個MIPS主導的體系保持在低功耗狀態下，怎么仲裁共享內存的訪問。盡管Green Droid設計仍處在早期階段，它的概念在熱門芯片大會上還是引發了很多疑問。

　　比如剛剛離開Sun加入微軟的資深芯片設計師Marc Tremblay就說：“我沒見過任何一款這種粒度的加速內核。” 　　加州大學圣地亞哥分校研究生Nathan Goulding介紹了他的應用加速器概念。