第75章 Alpha-《重生时空门》
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无论在执行效率、芯片功耗还是制造成本上,选择RISC都比沿用X86更加英明。
我们不妨作一番实际的比较:以Intel公司的Pentium4XE为标准,,它的晶体管总数在1亿7800万个以上,最高功耗达到130W,但它的运算能力不超过20GigaFlops(FLoatingpointOperationsperSecond,每秒浮点运算)。
而与他同期推出的RISC处理器是IBM推出的Cell,它的晶体管总数为2.34亿个,在采用90纳米工艺制造时芯片面积为221平方毫米,但它的运算力高达2560GigaFlops,整整是Pentium4XE的128倍。
Inte在在年中推出双核心的Smithfield,性能最多能有80%的提升,而芯片规模将达到与Cell相同的水平。由此可见,二者完全不是一个层面上的对手,X86指令系统的低效性在这里一览无遗。
PC钟情于X86的原因在于软件兼容,尤其是微软只为X86PC开发Windows系统,这也被认为是PC采用RISC架构的最大障碍。
而Alpha且打破了这个常规,它的理论基础也是着名的80/20法则,与传统的RISC和CISC不同,Alpha另辟蹊径,提出了一个全新的发展思路,将20%的常用指令定义为“热代码(HotCode)”,剩余的80%指令使用频率没那么高,被定义为“冷代码(ColdCode)”。
对应的CPU也在逻辑上被划分为两个部分:一是热核(HotSpot),只针对调用到热代码的程序;另一部分则是冷核(ColdSpot),负责执行20%的次常用任务。
由于热核部分要执行80%的任务,设计者便可以将它设计得较为强大,占据更多的晶体管资源。而冷核部分任务相对简单,没有必要在它身上花费同样的功夫。
而这也就是CPU历史上赫赫有名的双核的慨念,我们现在所使用的双核和多核处理器,就是由Alpha最早提出来的。
事实上,X86处理器一直都从RISC产品中获取灵感,包括EV6总线、整合内存控制器、超线程技术、双核心等等新技术新概念都是首先在RISC产品中得到成功应用,之后才被Intel/AMD引入到X86处理器当中。实践证明,这种做法往往对X86处理器的性能提升有着决定性的影响,而从RISC汲取营养也就成为X86业界的习惯做法。
Alpha创造了一种崭新的双核概念,过去我们谈论的双核心指的是在一枚芯片内集成两个对等的CPU内核,通过并行运算获得性能增益,我们可以将它看作是横向维度的对等设计。
而Alpha则是一种纵向维度的双核理念,热核与冷核地位并不对等,且无法独立运作,只能说是一个CPU内核中的两部分分立逻辑。它所起到的是提高CPU的硬件资源利用率,以高执行效率达到高效能的目的,这种做法显然比目前业界鼓吹的“双核心”更具革命意义。
后来INTEL的酷睿系列基本上沿袭了Alpha的设计思路,由此可见,Alpha对后来的CPU发展带来了多么广泛的影响。
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