“一刀切”時代結束 芯片設計有“芯”思路

　　如何解決大數(shù)據(jù)問題

　　影響摩爾定律的另一個方面是數(shù)據(jù)的爆炸。從PC市場出現(xiàn)發(fā)展至今，人們一直都在爭論是否要集中或者是分發(fā)數(shù)據(jù)。雖然這些爭論當中有很多是帶有政治性質(zhì)的。但是IT部門對于移動用戶以及生態(tài)系統(tǒng)的態(tài)度，對移動設備制造商及其生態(tài)系統(tǒng)而言，這些爭論現(xiàn)在大多都沒有結果。

　　畢竟純粹的數(shù)據(jù)，如果在本地處理的話會更加有效。但是實際上，數(shù)據(jù)的處理往往需要更加復雜的過程，芯片需要對某些類型的數(shù)據(jù)進行優(yōu)化，而不是簡單的處理。

　　“這就迫使整個數(shù)據(jù)處理的過程發(fā)生變化。”Rambus的營銷解決方案副總裁Steven Woo表示。“摩爾定律在很大程度上并不適用于現(xiàn)代的技術。大數(shù)據(jù)的增長速度遠遠超過了處理速度。如果你想處理這些急速增長的數(shù)據(jù)，或者是來搜索他們就需要采用完全不同的體系結構。”

　　其中需要考慮的一點是，將多少數(shù)據(jù)傳輸?shù)絻?nèi)存以及在本地存儲多少數(shù)據(jù)。“在本地存儲數(shù)據(jù)需要占據(jù)大量的存儲空間。”ArterisIP的營銷副總裁Kurt Shuler表示，“當你將這些數(shù)據(jù)添加到內(nèi)存時，你需要作出選擇，到底這些數(shù)據(jù)是否能夠獲得有效的利用。”

　　因此，一般情況下我們并不會將所有的內(nèi)容都發(fā)送到內(nèi)存，我們會通過多級緩存和代理緩存的方式將這些數(shù)據(jù)從存儲芯片傳輸?shù)讲煌脑O備中。雖然這些技術很大程度上依然是基于馮諾依曼架構的，但是可以說它是完全不同的另外一個版本。最大的區(qū)別在于，我們是基于數(shù)據(jù)的角度來遵循它是如何移動的。而不是從芯片的架構來考慮這些軟件的問題。實際上這種數(shù)據(jù)處理方式給軟件定義架構帶來了很大的問題，但是對于芯片來說帶來的問題都非常小。

　　圖二、馮諾依曼體系架構

安全性

　　另一方面，制約影響這些發(fā)揮作用的一個新的因素是安全性。一方面，與硬件相比，軟件往往需要一個非常嚴謹?shù)募軜嫴拍軐崿F(xiàn)安全性。另一方面，軟件可以通過網(wǎng)絡的方式進行遠程破解，這就會增加很多成本。這也是為什么目前為止軟件依然受到限制的原因。

　　我們可以采用各種各樣的技術來實現(xiàn)芯片的安全。問題在于很多公司并不想在芯片的安全性方面付出很大的代價。很多廠商只有在它的芯片安全受到威脅的時候才會考慮在新品當中加入安全保護功能。

　　Synopsys,的董事長兼首席執(zhí)行官Aart de Geus也同意這一觀點，“這是一個很復雜的問題，”他表示。“安全性往往涉及硬件和軟件兩個方面。但是最大的漏洞往往同時涉及軟件和硬件。這對于很多公司來說是很難以理解的，也是非常新穎的問題。看看現(xiàn)在很多的黑客，你會發(fā)現(xiàn)他們的技術都很復雜。要解決安全性問題，方法有很多種。首先，我們可以在系統(tǒng)的基礎上建立安全屏障來保證系統(tǒng)安全，至少能夠使得系統(tǒng)遵循安全規(guī)則。其次，也可以通過硬件的方式來實現(xiàn)安全。在我們所接觸的客戶中就有很多公司。在軟件上進行了大量的投資來建立安全性。但是我們也發(fā)現(xiàn)單個的公司，并不能夠改變整個現(xiàn)狀，還是需要很多標準化的東西。”

　　盡管如此，安全，已經(jīng)成為了軟件驅(qū)動設計中需要考慮的因素之一。

　　自動化工具

　　顯而易見的是從工程的角度來看，很多目標都是相同的。就摩爾定律來看，其最主要的就是實現(xiàn)更小、更快、更低成本、更高性能。其中高性能、更小是永遠不會發(fā)生改變的兩個因素。

　　隨著摩爾定律的逐漸放緩，真正挑戰(zhàn)摩爾定律的是經(jīng)濟效益，這也是 EDA 公司看到的一個巨大的機會。

　　“有時候小的架構可以在性能和功耗方面獲得令人驚喜的效果。”O(jiān)neSpin的營銷副總裁Dave Kelf表示。“這就像高級的綜合工具，有時候也可以有所作為一樣，這樣的工具可以改變設計的周期，將更多的時間從設計中解放出來，以獲得更好的性能。”

　　一方面，這種方式能夠很好的滿足對于新工藝的需求。另一方面更快的工具。和對于這些工具的更好的運用的培訓一些能夠減少在設計方面花費的時間和金錢。

　　結論

　　從短期的發(fā)展來，摩爾定律依然是能夠存活的，至少還可以發(fā)展到5納米，甚至是更低。但是它的發(fā)展越來越緩慢，也越來越困難，成本也越來越高，與很多特定市場的需求愈加不匹配。