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軟體跟不上CPU速度 並行計算的時刻真正來臨

上個世紀90年代中期,英特爾執行長Andrew Grove經常談到「軟體螺旋」問題,即更快速的微處理器晶片以及需要更多計算能力的軟體之間的相互作用。

晶片速度仍然在不斷攀升,但現在,運行這些晶片的軟體卻有點跟不上趟。新式多核晶片需要令人畏懼的複雜軟體來支持,這些軟體要負責將計算任務分解不同的線程進行同時處理。

這種挑戰並未削弱微軟等公司對新的並行晶片潛力的熱情,公司官員已經表示,具有很多內核的晶片將出現,它們將改變個人計算機世界。

微軟正在自己的軟體當中改進並行計算功能。

Rapport並行計算公司的創始人,資深軟體設計師Andrew Singer說:「微軟正在開發並行軟體,這是正確的事情。如果別人首先發力的話,微軟將被拋在別人身後。」

格羅夫的軟體螺旋在兩年前開始坍塌。當時,英特爾的微處理器的發熱量驚人,以至於要融化,這逼迫英特爾改變發展方向,在單個晶片中放置多顆更小的處理器。這種方式有點給高速公路增加車道,它現在已經被整個半導體行業採用。

硬體和軟體的同步進步促使計算機與消費電子行業不斷前進,新的音頻,視頻,圖像以及巨量數據處理方式開始顯現。

工程師,計算機科學家承認,儘管近年來取得了一些進步,但並行程序仍然在硬體的拖後腿。

事實上,一位知名的計算機科學家已經警告說,針對具有多個處理核心晶片進行編程的簡單辦法尚未找到。

加州伯克利大學的一名計算機科學家David Patterson說:「行業基本在聽天由命。整個行業將賭注押在並行計算上。他們已經擲出色子,但巨大的問題也產生了。」

其中一個問題就是,不是所有的計算任務都能被分解,交給不同的處理器執行。

為了加快並行計算的進程,微軟已經招募了這一領域的幾名智囊,並且組建了團隊來找到重寫自己軟體的途徑。

如果成功,它將在三年內改變個人計算機行業的面貌。微軟相信,新的軟體加上英特爾和AMD的晶片將讓計算機的處理問題的速度提高數百倍。

微軟官員相信,這種進步將使得電腦程式升級,即由現在的滑鼠鍵盤操作進步到讓手持設備這樣設備都能看,聽,說,以及做出複雜的現實世界的決策。

在可以預見的將來,晶片行業將繼續能夠在一塊矽片上融入更微小的電晶體,但隨之而來的電耗以及發熱問題依然存在。它們將繼續阻礙晶片處理速度的提升。

儘管作為微軟三大技術官之一的Craig Mundie從五年前就開始進行並行計算的研究,但公司最近才開始加速這一技術的研究,微軟僱傭了一系列來自超級計算機以及科研單位的專家。

Mundie本身四一名超級計算機科學家,他說:「我很高興僱傭了一批舊知,他們從事並行計算已經十幾二十多年了。」

微軟最近僱傭的科學家包括Burton Smith,他是並行計算的奠基人,並行計算專家Dan Reed。

雙核微處理器已經大量出現在個人設備當中了。

微軟認為這是它的一個重要機會,行業官員認為,「Windows 7」(Vista之後的一個作業系統)來臨之時,就是並行計算流行的時刻。

Mundie說,這種機會是巨大的,因為多核晶片將帶來處理能力的飛躍,它將從根本上讓計算機開啟一個新方向。

他預計,未來的晶片將變得象管弦樂隊。未來的微處理器將不是同質處理器的羅列,而將包括很多不同的計算核心,每個計算核心可以解決專門類型的問題。AMD已經宣布,它將在單片矽片中同時融入顯卡以及傳統的處理單元。

Mundie說,未來,並行軟體所具備的能力將使得計算機越來越象一名智能個人助手。

他說:「比如,我們的電腦未來將可以在前一晚處理我的信箱,分析出哪一封信是最重要的,它還可以更進一步,它還可以幫我們閱讀信件內容,找出我應該回復的信件,它可以判斷前後文內容,可以幫我草擬三份可能的回覆草稿。當我第二天早上起來,電腦會所,嗨,我為你讀了這些信,這些是你可能會關心的信件,你可能會給這些人回信,只管點擊同意按鈕,我就可以完成任務。」

然而,一些人對並行計算的前景不太樂觀,其中也包括微軟的一些人。

美國國家前沿計算機設計師,微軟研究所的一名科學家Gordon Bell就說:「除非給我一些希望,否則我還是對並行計算感到懷疑。」

Bell說,在1980年代,在他擔任美國國家科學基金會的程序主管時,他試圖說服計算機行業重視並行計算問題,但發現很少有人對此感興趣。

他說:「他們當時告訴我,你無法告訴我們如何去做。現在,相關的機器出來了,但我們做得不好。」

責任編輯: 李岩  來源:CNET 轉載請註明作者、出處並保持完整。

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