从Hot chips大会 看未来芯片趋势

如果悉数最近业界最热闹的大事，那当属在美国斯坦福大学举办的Hot chips大会了。本届大会群星云集，IBM携众望所归的Power7出现；英特尔继续主打自己的Nehalem牌，只不过这次的是八核Nehalem-EX；AMD更是不落人后，推出12核心Magny-Cours芯片，除了这些厂商献上了自己的芯片产品的新进展外，富士通和Sun也不落人后，展示了各自的产品。

从这些产品中，我们看出了一些芯片未来的趋势以及问题，下面就来着重探讨一下。

火热研讨看 芯片趋势

核心数＞8 四核已过时？

如果说我们曾经不断宣扬的四核时代已经过时，可能还有一些普通看客会惊讶，我家里的电脑才刚用到双核，您这儿四核都过时了，这太恐怖了吧？其实这真是趋势所在，服务器乃至所有企业级领域的产业发展都是领先于普通消费级很多步的，我们现在再谈四核，其实已经跟不上厂商的脚步了。

那么厂商们到底给我们规划了怎样的未来呢？从Hot Chips大会中我们看到的首先还是核心数量的增长，以8核为起点，逐步呈向上增长的态势。从厂商的态度上来看，再往以后核心数的增长依然是大趋势，不管每颗核心的线程增加了多少，厂商们似乎觉得核心数的增长最让自己有成就感。比如，AMD的核心走向就显示着这一点，从双核、四核一直走到6核和12核，步履匆匆却也不乏亮点，如下图：

从上图中我们看出，AMD的核心发展规划始终围绕着核心数量的增长，从2003年的单核处理器到两年后开发出的双核处理器，再经过2年时间开发出了四核的处理器，这两个阶段用时相对较长，而后期核数的增长明显加快了，以每年核心数翻倍的趋势在增长着。随着处理器核心的增长，其他相关的技术也在不断地开发演变，比如二三级缓存从1M/0增长到了512k/12M，Hyper Transport以及内存也都有着大幅的增长。

八核驾临 能耗成问题

但是，问题也随之而来，核心增加了，各个核心之间的通信技术要如何改善，而且功耗的降低也存在极限，对于企业级用户来讲，少付点电费似乎更实际一点。下面我们就来看看从双核升到四核，以及从四核升到8核，处理器能耗的变化，以英特尔为例，其45nm工艺的双核最低端至强5000产品功耗为40瓦，而四核最低端的产品功耗则为60瓦，再看6核的最低功耗为65瓦。由于英特尔官方还未挂出详细的8核芯片功耗，所以暂时无从比较。

仅从双核到六核的能耗演进趋势我们就可以看出，能耗依然是在不断增长的，即使是同一系列最低端的处理器，其消耗的能源依然不减。而现在却是一个能源紧缺的时代，很多IT企业都在喊节能为先，绿色IT等口号，可是实际情况却是计算量上去了，能耗也上去了，电费账单的费用也会跟着上去。仅仅是一颗小小的处理器，能耗都在不断往上涨，更何谈整个服务器的能耗，又如何谈起那庞大的数据中心每年的电费账单呢？

下面我们再从HPC处理器发展的现状中看一下未来服务器芯片能耗将会面临的瓶颈。下图是英特尔方面提供的TOP500中处理器能耗历年来的发展，我们看到高性能计算系统越来越大，性能提升的非常快，甚至已经超过了摩尔定律。而机器越大所带来的挑战也就越多，密度越来越高，还要考虑散热、空间、密度等问题。从高性能计算的能耗问题中我们可以预期的是，现在几百万美元每年的费用，很可能会在未来的几年，增长十倍甚至百倍，现在一个数据中心每年的电费已经达到几百万美元的花费，如果再增长下去达到亿美元级数上的话，企业将无法承担。而这也成为日后企业采购服务器所需要面临的巨大问题。

当然，企业们已经在提升计算能力的同时，也在努力使能耗的增长量降低。而且服务器厂商也都在努力用各种方法让服务器的能耗降下来，只是，就现在这种趋势，我们不得不为未来担忧，如果日后面对的还是那么庞大的数据中心，我想CIO们也该笑不出了吧。

颗颗精彩 各厂商芯片产品大预览

在分析过趋势后，我们再来粗略捋一下各家芯片都有着怎样的发展进程，最新的产品又呈现着怎样的特点？

IBM Power7 成大会最大亮点

Power7是两年前推出的Power6 Unix服务器处理器的后续产品。它标志着IBM芯片设计的一个重大转变，从双核设计发展为新的架构，可以提供4、6、8颗核心，每个核心可以同时处理4个指令线程。IBM称，Power7将在明年上半年上市，芯片将采用45纳米工艺制造，IBM同时表示，客户将能够在现有的 Power 570和595服务器中使用新的芯片。

Power7芯片架构图

IBM Power 7处理器采用了IBM的45nm SOI铜互联工艺制程，典型的Power 7处理器具有八个核心，晶体管数量达到了12亿，核心面积567mm2，从这里可以明显看出Power7的与众不同，作为对比，同样八核心的Nehalem-EX具有23亿个晶体管，整整多了一倍。

英特尔Nehalem-EX再上征程

今年三月刚刚推出的Nehalem处理器一领服务器市场风骚后，一直被英特尔放在嘴边即将推出的Nehalem-EX也离我们越来越近了，在Hot chips的大会上，自然少不了这位熟悉的伙伴。在大会上英特尔对其Nehalem-EX 芯片进行一次更新，拥有8个双线程核心的最新版Nehalem-EX计划在明年上半年推出。据报道，Intel在3个月前对外公布了新一代服务器处理器Nehalem-EX(Beckton)的更多细节。Nehalem-EX主要面向2U配置以上的服务器市场(至强MP)，这款处理器内含8个物理核心，支持超线程技术，三级缓存容量高达24MB，二级缓存容量为2MB。

AMD 力挺12核芯片 惹争论

AMD在这次大会中介绍了一款12核的芯片，用12颗核心吸引到了众多目光。这款名为Magny-Cours的处理器，由两组6核芯片单独封装，并由AMD的Hyper Transport技术相连接。只是，虽然核数增长到了12颗，但是在性能上也受到了很多业界人士的质疑。由于这款芯片是由两颗伊斯坦布尔封装成一个，难免让人联想起当年的真假四核的事件。当年的英特尔也是因为将两颗双核芯片封装成一个组成四核芯片，而引来AMD的真假四核争论，看来现在争论的层次又要升高一个档级了，因为这次是12核。

富士通&Sun 形势不明

尽管Sun现在动荡不断，刚被甲骨文收购，欧盟那边还没批准，导致Sun很多方面的业务都收到了影响，尤其是沸沸扬扬传了很久的16核Rock芯片，如今被Sun一刀腰斩甚是可惜。而Sun在本次大会中着力谈了一下Rainbow Falls芯片，它是第三代多线程Niagara设计的芯片，同时也是 Sun Ultrasparc T2架构的下一代产品。而富士通方面由于一直跟Sun合作服务器，所以我在此将它放在一起谈。富士通在大会上着重谈了Sparc64 VIIIfx处理器，其拥有8个核，每个核心的时钟频率都是2GHz，5MB L2高速缓存。处理器在耗能58瓦特的情况下可以实现128G浮点计算的性能。

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