廖恆德 Handel Working Spece: 年度Hot Chips大會揭露微處理器技術新趨勢

年度Hot Chips大會揭露微處理器技術新趨勢

作者:Rick Merritt

上網時間:2014年08月21日

在本週於美國舉行、聚集眾多頂尖微處理器架構師的年度 Hot Chips 大會上，發表多場演說的ARM是聚光燈焦點之一，但顯然英特爾(Intel)仍是微處理器領域的霸主。IBM與甲骨文(Oracle)也藉由大會上的演說展示其Power 8與Sparc架構仍在市場上各自佔有一席之地，而這兩家公司表示，晶片堆疊方案正在崛起。

值得一提的是，在這為期三天的Hot Chips大會上，筆者完全沒聽到有人提「CPU」這個縮寫，看來它已經是過氣的名詞。主流28奈米製程技術的問世──以及少數以更具侵略性製程節點生產的晶片──顯然已經讓微處理器演進至系統級晶片(SoC)時代。可能這樣的歷史趨勢正是 ARM 在大會上備受矚目的原因；x86或許仍是重量級架構，但ARM核心則是會出現在大多數工程師的設計中。以下是 2014年度的Hot Chips大會重點摘錄。

ARM在物聯網世界試水溫

ARM技術長Mike Muller介紹了一款嵌入了感測器中樞(sensor hub)、鎖定物聯網(IoT)應用的測試晶片；Muller表示他上一次在Hot Chips大會介紹ARM技術得回溯到1992年。

ARM介紹內嵌感測器中樞的物聯網晶片

此外，Muller也呼籲工程師們參與將接棒今日DDR4規格的Jedec 記憶體新標準訂定。

目前市面上的解決方案大多採用離散式的感測器中樞晶片

AMD的ARM架構伺服器SoC亮相

AMD在大會上介紹第一款採用ARM架構的伺服器SoC，代號Seattle；這款晶片預定在今年底前量產。Insight64分析師Nathan Brookwood表示，該款晶片採用標準ARM 64位元核心，可能會吸引對一些採用客製化核心之競爭產品相容性有疑慮的客戶。

AMD的Seattle伺服器SoC架構

如同眾多伺服器SoC，記憶體在Seattle晶片內扮演主要角色

Applied Micro展示X-Gene 產品藍圖

Applied Micro的40奈米X-Gene系列ARM核心64位元伺服器SoC已經量產，該公司在大會上介紹的是還在開發階段的第二代X-Gene，以及計畫才剛成形的第三代。

Applied Micro展示X-Gene 產品藍圖

如同AMD的Seattle，Applied Micro介紹其第二代X-Gene晶片將配備8顆64位元ARM 核心，初估該晶片性能將比第一代高出30~100%。

Applied Micro的第二代X-Gene晶片架構

第二代X-Gene晶片性能與前一代產品之比較

英特爾Avoton訴求低功耗

處理器龍頭英特爾在大會上介紹了第二代Atom核心伺服器SoC，代號Avoton；該晶片試圖與ARM架構伺服器晶片一較高下，自定位為低功耗的伺服器等級SoC。

英特爾介紹低功耗Atom核心伺服器晶片Avoton

英特爾表示Atom架構晶片已經獲得眾多客戶採用

Nvidia的Denver晶片仍將鎖定行動裝置應用

Nvidia的客製化64位元ARM核心晶片Denver，是以行動SoC的身分首度亮相；據業界消息，該公司已經取消了進軍伺服器應用的計畫，但對此該公司不願評論。

Nvidia介紹64位元行動處理器Denver

據了解，Denver原本將採用收購自Transmeta 的技術、為x86架構晶片，後來卻演變成採用了一種新式執行最佳化功能，取代其他競爭對手所採用的全亂序執行(full out-of-order)設計(參考閱讀)。

Nvidia的Denver晶片支援執行最佳化功能

已經收歸英特爾旗下的Avago網路處理器Axxia

安華高(Avago)在Hotchips大會上介紹收購自LSI的ARM核心網路處理器Axxia，但在那之後過兩天，該晶片就已經賣給英特爾；據分析師表示，英特爾將會利用從英飛凌(Infineon)收購的手機應用處理器技術，以x86架構設計下一代的Axxia晶片。

Axxia網路處理器架構

IBM為Power 8打造新軟體

IBM在去年的Hot Chips大會發表Power 8處理器，今年則是為該款晶片開發了新的軟體堆疊；Power架構是開放給所有晶片與系統開發商的資源，IBM改寫了其軟體堆疊，包括新版本的Linux、新的hypervisor、新的韌體等等。

IBM為Power 8打造新軟體

Power 8首度登場時被譽為最具擴充性的伺服器處理器

甲骨文介紹32核心Sparc 處理器

甲骨文在大會上介紹其迄今最大規模的Sparc處理器晶片M7，內含32顆多執行續(multithreaded)核心，可擴充為32路、8,000執行續的系統。市場研究機構Brookwood的分析師形容，M7的記憶體層級、互連以及快取記憶體容量之可擴充性令人驚豔，是一款「大氣」的晶片。

甲骨文32核心Spac處理器M7

M7是為甲骨文的軟體堆疊量身打造，Tirias Research分析師Kevin Krewell表示，其功能包括Java垃圾回收加速(garbage collection acceleration)，以及一款甲骨文資料庫查詢加速器(query accelerator)。

M7處理器性能一覽

AMD公開CPU/GPU組合晶片Kaveri細節

AMD也在大會上公開了客戶端運算CPU/GPU組合晶片Kaveri的細節，這款晶片在去年首度亮相，值得一探究竟的原因是，該晶片採用AMD的異質系統架構(Heterogeneous Systems Architecture，HSA)是首款支援連貫性連結(coherent connection)，以及CPU與GPU之間的完全記憶體共享。現在的疑問是誰將採用第二代HSA晶片？何時有產品上市？