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加快设计进程可以促进多核处理器的多样性

新工具将加速新核心和多核心处理器的开发。

研究人员已经开发出一种工具,可以更快、更容易地为计算机处理器开发新的核心——也被称为中央处理器。这种新工具可能会刺激具有许多不同类型专门核心的处理器的开发。

“我们乐观地认为,加速这一进程将释放处理器设计方面的创新,”他说埃里克·罗滕伯格他是北卡罗来纳州立大学的计算机工程研究员。

制造商多年来一直在开发多核计算机芯片或处理器。每个核心都能处理计算机代码,执行来自各种软件程序的指令。从手机到笔记本电脑,这种处理器随处可见。

但并非所有的核都是平等的。根据他们的设计规格,每个核心都有自己的优势和劣势。例如,一个核心可能能够并行执行许多操作,但在执行操作时从内存中检索数据的效率不是很高,反之亦然。因此,一些核心设计可能特别适合运行多媒体程序,而另一些可能更适合运行数据库应用程序。

大多数多核处理器都包含相同的、非专业的核心,这些核心被设计成能够很好地完成分配给它们的任何任务。

然而,随着多核芯片的兴起,越来越多的人认为计算机性能可以通过将各种不同设计规格的核心集成到一个处理器中来提高,并将不同的计算任务分配给最适合处理这些任务的核心。

但这种方法也有其自身的挑战,因为核心设计是一个涉及数百名工程师努力的艰苦过程。

核心设计的第一步是确定核心的组成组件的维度应该是什么,以便在具有特定特征的任务(例如执行有用的操作,同时从内存中检索数据)中脱颖而出。这被称为核心的“架构规范”。

一旦架构规范完成,就需要将其有效地转换为可用于物理构造核心本身的实现设计。从架构规范转移到实现设计可能需要数年时间。

现在,由Rotenberg领导的一个研究团队开发了一个工具,可以自动化这个过程,允许核心设计师插入架构规范,并使用这些规范来创建一个实现设计。

具体来说,该工具创建了核心的“可合成的寄存器-转移级设计”。该设计可用于创建制造厂商实际制造核心所需的制造蓝图套件。

通过自动化过程,该工具允许核心设计人员在几个月而不是几年的时间内从架构规范转移到工厂车间。Rotenberg说:“处理器设计者可以自由地创建不同内核的有趣组合,因为他们不会被内核实现的细节所束缚。”“反过来,这将导致更快、更强大的计算设备,电池充电间隔更长的时间。”

一个描述工作的论文发表在IEEE微.这项研究得到了美国国家科学基金会、英特尔和IBM的支持。

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