星期二, 7月 5

麻省理工的多核演算法讓處理器增速18倍

如果你關注科技領域的時間足夠長,那麼你也許還記得CPU的速度一直都在以驚人的速度增加。從最開始的166MHz到現在動輒幾個GHz,可以進步速度非常迅速。


不過從某個時候開始,你會發現CPU的主頻提升進入到了一個瓶頸期,現在我們很難看到4GHz以上的消費級產品,而主要的限制來自於物理空間和使用的材料。而也就是為什麼在過去的十多年裡,許多科研人員和工程師都致力於開發多核處理器而並非提高主頻。

多核處理器的原理非常簡單,我們可以讓兩個、四個甚至更多個高速核心同時工作,而同一件工作核心的數量翻倍,那麼運算能力也會翻倍,並且時間縮短一半。不過多核處理器也會遇到自己的問題,比如並行處理、效率等。

而麻省理工的科研人員最近就開始研發出了全新的芯片架構,能夠大幅提神處理器核心數量以及處理好並行運算的問題。同時科研人員還表示新的處理器可以直接通過硬件並行的方式解決效率瓶頸。

比如使用多核心處理某一個問題時,一個核心可能需要訪問另外一個核心的數據,而開發人員通常需要編寫代碼來避免這種類型的衝突,而如果分配好兩個核心之間的不同分工,就是一項比較大的挑戰。不過對於普通消費者使用的軟件來說,通常不會有這樣的待遇,比如各種遊戲就不會針對10核心的處理器還進行每個核心的問題,而這種優勢通常都被使用在工業、科研和計算機領域。畢竟這種工作需要耗費研發人員大量的精力和時間。

但是麻省理工的這項研究可以通過硬件架構和可定制的概要文件,只需要開發者的一小部分精力就能掌握多核心的規律,而研究人員測試了64核心版本的Swarm,並且對並行處理演算法進行了高度優化,所有的成績都讓人印象深刻,效率分別提升了3倍到18倍不等。而其中通過特定的演算法能讓一款處理器的效率比常規芯片提升75倍。

這樣的表現的確讓人印象深刻,如果這樣的進步能夠使用在工業和消費品領域,那麼無疑都會帶來非常巨大的進步。研究人員目前正在鼓勵完善研究結構,希望通過進一步試驗來完善硬件和變成模型。

雖然目前這種技術被實際運用並沒有時間表,不過至少非常值得我們期待。
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