芯耀
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Rex Computing公司的創(chuàng)始人和CEO Thomas Sohmers是一個高中都沒畢業(yè)的主兒，他不僅在麻省理工學院工作過，而且現(xiàn)在正在開發(fā)一種新型的芯片架構(gòu)，據(jù)稱比當今任何半導體巨頭提供的處理器性能更高，且能實現(xiàn)高達25倍的能效提升。他現(xiàn)在已經(jīng)從創(chuàng)始人基金那里募集到了125萬美金的科學基金，最快可在明年年中生產(chǎn)芯片樣片來實現(xiàn)并驗證自己的想法。
Sohmers今年19歲，但是已經(jīng)表現(xiàn)出對技術(shù)的極大熱忱并頗有建樹，他不僅是泰爾基金會的獎金得主，還是Facebook發(fā)起的開放計算計劃中高性能計算小組的頭頭，我在2014年的Facebook主辦的Hackathon大賽上第一次見到這個小伙子。他重新設(shè)計了處理器架構(gòu)，優(yōu)化了處理器處理內(nèi)存的方式，同時提高了能源使用效率和性能。最終的結(jié)果是可以實現(xiàn)每瓦64億次運算的處理器。億次運算是超級計算機性能的衡量指標，Sohmers設(shè)計的處理器非同一般，因為整個芯片行業(yè)都在尋找一種不用建設(shè)電廠就能運行的下一代高性能計算機的實現(xiàn)方式。
Sohmers的根本性突破在于提出了一種在處理器上設(shè)計內(nèi)存的全新方式，他稱這款新型的處理器為Neo。正如當前人們在設(shè)計新架構(gòu)時努力的方向一樣，Neo處理器也是一個大規(guī)模的多核芯片，它有256個內(nèi)核。但不同的是，大部分其它芯片都是在高速緩存中處理內(nèi)存，需要定義每個內(nèi)核的存儲器緩存的位置和訪問緩存的方式。而Neo則獨具一格，它訪問一個實際上由軟件定義的暫存器，當編輯代碼時，這種訪問方式在軟件端有點復雜，但是它讓工作變得更快，而且在處理器何時進行工作方面更加靈活。
因此，無需把數(shù)據(jù)在已定義的片上緩存上搬來搬去，Neo可以快速地直接把數(shù)據(jù)丟給暫存器，過后再進行編輯。這正是提高能效的關(guān)鍵之處。在芯片上搬運數(shù)據(jù)需要比計算同量的數(shù)據(jù)多消耗40倍的能量，而且搬運數(shù)據(jù)拉低了處理器的工作速度。所以，通過調(diào)整存儲器的訪問方式，它可以更少地鎖止處理器內(nèi)核，因此，Sohmers不僅節(jié)約了功耗，還同時提高了速度。
如果你覺得這種方式聽起來似曾相識，那是因為這正是當前的數(shù)據(jù)中心應用中采用的方法。然而，由于任何新的芯片指令集都需要專門的軟件做配套，所以，這意味著，對Neo來說，剛開始的市場會非常小。因為能帶來巨大的性能提升，所以Neo比較適合專業(yè)計算任務。為此，Sohmers正開始在數(shù)字信號處理器上實踐該處理器架構(gòu)，面向蜂窩基站市場。截至目前，他說他的芯片能比市場上這一代產(chǎn)品的能效高25倍，所以德州儀器應該小心了。
他開發(fā)的大量多核架構(gòu)非常適用于這些類型的數(shù)字運算作業(yè)。除此之外，像由Nvidia和AMD生產(chǎn)的圖形處理器執(zhí)行的機器學習計算和任務是他開發(fā)的新架構(gòu)的下一個目標應用。據(jù)他所述，Neo執(zhí)行計算機視覺需要的機器學習計算比現(xiàn)有的GPU快約10至15倍。
至于總體而言在芯片行業(yè)內(nèi)比較小菜和生活經(jīng)驗不足，Sohmers認為正是這些幫助他發(fā)現(xiàn)了解決能耗問題的方案。
“我剛開始只是全身心地投入了計算機，并機緣巧合進入了處理器設(shè)計這個奇妙的世界，”他說?！拔议_始只是想理解一下處理器是怎么工作的，然后有了一些瘋狂的想法，我發(fā)現(xiàn)我們在計算機架構(gòu)上存在一些失誤。由于沒有二十年的后見之明，沒有行業(yè)經(jīng)驗，也不會被告知為什么要這么進行計算機架構(gòu)設(shè)計，正是這些元素大大幫助了我，讓我發(fā)現(xiàn)了這種改變處理器工作方式的根本性技術(shù)變革?！?/p>
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