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高能效信息技术的未来――逾越摩尔定律

高能效信息技术的未来――超越摩尔定律,导语:虽然单凭高能效IT并不能充分解决气候变化问题,但它却是解决方案的重要组成部分。作为将毕生精力投入到高科技行业的一分子,我为我们在节约能源方面取得的成果,以及

尽管单凭高能效IT并不能充沛处理气候改变问题,但它却是处理方案的重要组成部分。作为将毕生精力投入到高科技职业的一分子,我为咱们在节约动力方面取得的效果,以及这些技能给整个国际带来的价值感到十分骄傲。而未来即将诞生的立异乃至让我愈加振奋。

在微处理器开展的前20年中,仅有的方针是怎么使其极速运转。而在曩昔10年,这一方针则持续盘绕怎么进步功率!乍一听很可笑,但假如您意识到机器在待机状态下比运转时更节能,就不会这么觉得了。试想一下:当阿波罗13号的宇航员们遭受险境时,让他们顺畅归航的要害,便是封闭一切非必要体系来节约动力。并且只要在体系作业所需的准确时刻内才将其敞开。现代微处理器和片上体系能够主动完结这一动作 — 咱们无需再等候使命控制中心的紧迫指令。现代硅芯片的准则是快速运转,然后封闭。它们具有启用和办理单个功能块功耗的才干,然后愈加智能地完结这一操作:挑选运转要害使命和优化运转,或是封闭以节约电力。

Mark Papermaster

AMD高档副总裁兼首席技能官

信息技能(IT)是日常日子的一部分

当咱们乐此不疲地检查手持设备时,很少有人会想到究竟是什么样的IT根底设备,才干做到将一切的信息都置于咱们掌上。而考虑运转这种根底设备所需动力的人,更是少之又少。 咱们大大都人关于IT能效最重视的一点,便是期望电池能够支撑一整天的运用。

从流媒体视频或音乐到同享相片、到交际媒体,再到盯梢咱们的健身信息,抑或是点评餐厅,咱们与互联网的联络从未如此严密,而未来的开展没有结尾。智能手机风暴席卷全球始自2007年iPhone的推出。开发商继而推出简直咱们能想得到的运用,智能手机成为日子中不可或缺的一部分。例如,据2012年一篇报导指出,18岁至29岁的人群傍边有90%在睡觉时把智能手机放在身边,这一数字令人震惊! 核算设备正在飞速地渗透到日常日子的一点一滴。

接下来即将来临的是可穿戴技能,如谷歌眼镜®、智能手表和林林总总的健身或健康监测设备 –——它们无不期望在市场上抢夺一席之地。而一切这一切的产生正是始于超级互联的“物联网”,很多设备或电器将与互联网衔接,“盘绕核算(Surround Computing)”将让咱们沉浸于核算功能,猜测咱们的需求,并且为咱们无缝供给与环境有关的信息。 盘绕核算真可谓是一个物联网的“超调集”,由于它相同描绘了咱们将怎么自然地与技能进行互动,以及技能将怎么以各种新颖、令人激动的办法给咱们带来更多的可能性。但与此一起,关于怎么回答向不断添加的根底架构供能这一重要出题,也不断地被提及。

IT能耗巨大且持续添加

依据麻省理工学院动力建议,“全球30亿台个人电脑所耗费的动力逾越全球能耗总量的1%,3000万台核算机服务器所耗费的电力又额定添加了全球能耗总量的1.5%,每年的本钱为140亿至180亿美元。 此外,来自于互联网、智能手机和万物联网用量的爆发式添加,也会使这一数字不断激增。” 相同,据美国动力署估计,“在美国,IT及电信设备每年耗费约1200亿千瓦时的电量 — — 或占全美用电的3%。”

能效和IT

但好消息是,正如Jonathan Koomey博士在麻省理工学院科技谈论上所论说的那样,“自20世纪70年代以来,核算机功能完结了大幅稳步添加,每过一年半就会翻倍。而自核算机年代以来,核算的能效(每千瓦时用电能够完结的核算数目)相同每过一年半就会翻倍。” 我信任被迫散热型的笔记本电脑、手机和平板电脑也都会连续这一趋势,然后引发运用电池供电的核算设备功耗敏捷下降。

Koomey博士还在其文章中指出“据调查,履行一项需求固定核算次数的使命,每一年半所用电量削减一半(或许每十年削减100倍)。” 假如这听起来很熟悉,那并不古怪。这便是1965年由戈登·摩尔(GordonMoore)发现的指数改进趋势— —即广为人知的摩尔定律。摩尔定律曾准确地猜测一个CPU上的晶体管数目每两年将添加一倍。最高能效的趋势遵从相同的形式,由于当咱们在一个处理器内装入更多的晶体管时,电流在设备中经过的间隔就会缩短,传输的速度也会变快,然后削减了履行特定单元的核算所需的电量。

但是在曩昔十年,从前几近安稳的能效添加其完结已放缓,现在则大大落后于摩尔定律的猜测。现在的问题是怎么才干以最好的办法回到正轨上?

逾越摩尔定律: 高能效IT的未来

未来,IT职业的能效估计将持续进步,但添加办法将产生很大改变。 例如,AMD最近宣告了一个雄心壮志的方针,2014 年至2020 年,要使咱们整个移动处理器产品线的“一般运用”能效添加25倍。咱们方案经过加快功能和下降能耗相结合的手法来完结这一方针。 假如咱们能达到这一方针,这就意味着到2020 年时,选用AMD技能的核算机仅需当今核算机 1/5的时刻来完结相同的核算使命,而均匀能耗还不到当今核算机的1/5。咱们能够想象一下,您开的轿车能够取得相同的功能提高。假定能耗比利用率类似:假如现在您开的是100马力的车,每加仑汽油可跑30英里,6年内其功能提高25倍,那么到2020年,您开500马力的车时,每加仑汽油可跑150英里。

2008年,该产品线刚刚完结了能效的10倍添加,瞬即这一雄心壮志的方针就应运而生。未来的不同便是,大都收益将不再依赖于缩小单晶硅制程尺度的传统办法,抑或是业界人士所说的“快速抵达下一个制程节点”。

咱们经过处理器架构晋级和智能功耗办理对能效进行活跃的规划,而不是单纯等候下一代硅技能投入运用。并且,在2014年至2020年期间,经过完结这一方针所取得的能效收益,将逾越摩尔定律的功率趋势至少70%。

以下是要害规划立异中的几项,将有助于推进AMD高能效IT在未来的开展:

·异构核算和功耗优化:AMD加快处理器(APU)在一颗芯片上一起整合了中央处理器(CPU)以及图形处理器(GPU)。将CPU和GPU融合在同一颗芯片上,取消了独立芯片之间的衔接,然后完结节能。AMD经过APU使核算作业负载在CPU和GPU之间无缝搬运,功率得到优化,然后节约更多动力。作为异构体系架构的一部分,这一做法正在被业界广泛选用。

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