Intel未來微處理器和芯片組研究規劃

Intel對未來的微處理器和芯片組的研究可以使用三個詞來概括：功率、效率和移動性。

Intel在公司位于美國加州圣克拉拉的總部通過研究人員和各種原型向記者和分析人士展示了其未來的重大技術。

Intel展示的技術中包括其所謂的“第一個萬億級芯片原型”，是指萬億次浮點運算(teraflop)級別的芯片性能，即具有每秒處理萬億次數學運算的能力。

Intel的80核芯片原型

Intel微處理器實驗室的硬件工程師Paolo Aseron表示，這種80核處理器大小為13×22毫米，功能相當于10年前占地40×10英尺的萬億次超級計算機。Aseron透露，該處理器采用 65納米制造工藝，每核具有5Kb高速緩存和2個浮點處理部件。與目前的四核處理器相比，這種圓形具有40倍的處理能力。萬億級計算是Intel芯片和平臺的未來。該公司在全球有100多個研發項目，專門研究與使用多核處理器的系統相關的硬件和軟件挑戰。

Intel公司首席技術官Justin Rattner告訴與會者，該公司的稱為Larrabee的第一代萬億級處理器將具有處理超過萬億次數據的能力。處理器將于2010年推出，但是也可能是2009年。

為幫助軟件開發人員處理萬億級系統，Intel已經開發了一種稱為Ct的編程模型。這種模型對編程語言C和C++進行了擴展，以處理復雜的并行化，即將任務分配給多個處理器以更快地獲得結果。

Intel圣克拉拉實驗室的研究科學家Mohan Rajagopalan透露，Ct使開發人員能夠像為一個處理器核編寫應用程序一樣進行編程。代碼在進行編譯和運行的時候進行多核優化。 Rajagopalan透露，Intel計劃在不久的將來向開放源碼社區推出Ct試用版，并表示正在處理法律問題，使整個項目成為開放源碼項目。

為演示萬億級計算的用途，Intel選擇了視頻編輯和計算機游戲開發進行演示。Intel首先演示的軟件能夠在90分鐘的職業足球游戲視頻中發現模式，并選出其中的精彩片斷。Intel的研究人員為此創建了一個模型，使計算機能夠學習識別重要的比賽動作，就像垃圾郵件過濾器能夠學習將垃圾郵件與合法的電子郵件分開一樣。位于北京的Intel中國研究中心(Intel China Research Center)的研究人員童曉峰表示，我們能夠訓練計算機根據模型識別精彩之處。

演示這套精彩片斷提取軟件的計算機使用一片Intel雙核芯片。下一步將是增加行為分析，即系統將能分辨犯規和進球，當然，這一點還沒有演示。這種系統將需要千億次處理能力的系統。要對每一次比賽都進行動作分析，Intel的模型需要運行64核的處理器。

在計算機游戲方面，德國視頻游戲技術開發人員Daniel Pohl演示使用光線跟蹤算法(ray-tracing algorithm)將藝術家使用三維工具生成的動畫轉換為二維格式。因為計算機屏幕只能顯示二維圖片，這個轉換過程非常必要。

目前，大多數藝術家繪制的圖片采用柵格化方法進行轉換，這種方法將三位圖片描述為矢量圖形格式，然后轉化為像素點在計算機屏幕上顯示。光纖跟蹤算法更適于呈現光和陰影，產生的圖像質量更高，而柵格化無法達到這樣的效果。為現實更高質量的圖像，Pohl使用了他重新編寫的 Raven Software的計算機游戲Quake 4。當然，更多的細節需要更強大的處理能力，因此游戲在4片Intel四核處理器上運行。

萬億級計算需要能量效率

Intel一直以來開發了消耗與前一版本同樣能量、但功能更強大的芯片。 為了在萬億級計算中繼續這一趨勢，Intel在處理其內部開發了自適應式電路，以判斷一個任務需要的最少處理。Intel位于Hillsboro的電路研究實驗室(Circuit Research Lab)首席工程師Bryan Casper認為，我們在芯片里加入了大腦。任務需要的能量被下調為足夠就可的層級。

降低能耗

Intel使用一塊PCI Express卡演示了一種技術原型，卡中使用的芯片消耗的能量只有目前的芯片的十分之一，即2.7毫瓦對20到30毫瓦。Casper表示，使用目前的技術來支持每秒兆兆位(terabit)的PCI Express卡需要100瓦的能量，因此降低能耗非常關鍵。

除了超級計算以外，Intel還在尋求提高移動器件的能效，以延長電池壽命。其中一個降低能耗的領域就是無線通信。研究人員展示了一塊Wi-Fi卡原型，其中的固件在卡沒有使用的時候自動關閉電源。這種技術也知道何時增加能量已接收和傳輸數據包，比傳統的無線卡少用50%到70%的能量。

Intel Hillsboro系統技術實驗室的首席工程師Milan Milenkovic表示，Intel也在開發能夠與電源、存儲器和軟件管理供應商的產品一起工作的服務器芯片組技術，使用戶能夠規定單個服務器使用的能量，同時知道服務器的熱量輸出，以散發熱量，從而避免需要額外降溫的熱點。

Intel非常看重ultra-mobile PC這種使用更小的設備進行計算的技術。在不損壞計算能力的同時縮小大小的方法就是整合部件。

Intel正在處理的一個領域就是支持多種無線標準的天線。Intel技術銷售工程師Ross Hodgin舉例認為，支持Wi-Fi、WiMax、3G移動網絡和藍牙的設備需要8個天線。為了將盡可能多的天線整合為一個天線，Intel正在開發一種交換設備，能夠根據使用的無線標準改變天線的無線電模式。Intel將向設備制造商提供這種技術。Hodgin認為，從最終用戶的角度來看，他們獲得了靈活性、更小的產品和更低的成本。

還有的整合就是將多個無線標準放入一張卡中，而不是每個標準使用一張卡。Intel Hillsboro實驗室的Mathys Walma透露，Intel為此正在開發稱為介質訪問控制的技術，保證其不在同一時間傳輸和接受多個無線標準。Intel也在尋求制造能夠進行部件配置的無線卡，使同樣的部件能夠用于支持多種無線標準，這樣也意味著卡變小了。

Intel西雅圖實驗室的資深研究科學家Beverly Harrison透露，Intel感興趣的另一個研究領域是對現實環境中的日常行為進行感知和建模，即計算機根據來自人的行為提示執行任務的能力，如揮手、點頭、甚至面部表情。Harrison演示了一種傳呼機大小的設備，夾在腰帶上感知佩戴者的行為：騎自行車、跑步、站立、使用Stairmaster 健身器或者走路。在演示中，該設備的選擇以百分比的形勢在屏幕上顯示，因為快步行走可以認為是半跑半走。研究的目的是使計算盡量不干擾日常生活。 Harrison認為，盡管不是完全看不見，也是不太明顯。