ot;display: block;">IBM和飛思卡爾在1990年代合作開發(fā)Power微處理器后分道揚鑣,而今,兩家公司透過組織再度聯(lián)手。
兩家公司面對的最大的障礙之一,就是能否解決雙方長期形成的差異,決定采用哪種片上總線來駛?cè)攵鄡?nèi)核未來。飛思卡爾仍把自己較有前景的CoreNet技術(shù)緊緊握在手中。
盡管IBM已要求提供這個片上結(jié)構(gòu)的技術(shù)細節(jié),飛思卡爾卻并未予取予求。一個要求匿名的飛思卡爾人士透露,對于是該繼續(xù)持有CoreNet技術(shù)專利、把它授權(quán)給IBM還是通過向所有索取者開放,這家公司內(nèi)部存在著不同意見。
飛思卡爾把CoreNet互聯(lián)技術(shù)作為自己多核處理器系列的關(guān)鍵組成部分,從將于明年推出的45納米產(chǎn)品開始,該公司將最終在其所有芯片中使用這個技術(shù)。該總線可以把數(shù)據(jù)速率拓展到以上,鏈接多達32只內(nèi)核。
“最終,我們的多核架構(gòu)能夠把性能提高2到3倍。”飛思卡爾公司聯(lián)網(wǎng)部營銷主管 Jeff Timbs說,他一直負責(zé)推廣該架構(gòu)。
技術(shù)委員會即將發(fā)表一份報告,其結(jié)論是不可能馬上為稚嫩的Power社團制定出一個標(biāo)準(zhǔn)的片上總線,因為所有涉足該領(lǐng)域的競爭者似乎都在各行其是。
除飛思卡爾擁有CoreNet之外,AMCC公司已獲得ARM AXI總線的授權(quán),而新創(chuàng)公司PA Semi也有自己的Connexium互聯(lián)技術(shù)。
因為期待這個問題得到解決,IBM據(jù)說已推遲了其下一代Core Connect技術(shù)——PLB6的開發(fā)。目前的PLB4版顯然已足以應(yīng)付該公司計劃在2008年投入設(shè)計的任何產(chǎn)品。但如果沒有得到其它替代技術(shù),IBM將很可能在明年重新激活PLB6設(shè)計。
所有競爭者都承認,未來正在轉(zhuǎn)向由多個內(nèi)核、多個加速器以及多個其它模塊組成的SoC設(shè)計。這些公司希望能盡可能多地共享資源,因為它們所采用的架構(gòu)缺乏X86和ARM陣營所擁有的規(guī)模經(jīng)濟。它們知道,如果能擁有通用且開放的互聯(lián)技術(shù),就能更容易把第三方芯片設(shè)計者吸引進來。
我們對飛思卡爾和IBM內(nèi)部爭論的準(zhǔn)確性或雙方的談話一無所知。但顯然這個問題需要盡快得到解決。
“飛思卡爾將會更開放——畢竟,創(chuàng)建標(biāo)準(zhǔn)是的既定任務(wù)。”曾任職于摩托羅拉公司、長期投身于嵌入式處理器的分析師Tom Starnes指出.
“這聽起來似乎像是以前的摩托羅拉半導(dǎo)體集團(現(xiàn)在的飛思卡爾)擔(dān)心這樣做會強化競爭對手。”Strategy Sanity公司負責(zé)人Starnes表示,“事實上,完整芯片所包含的構(gòu)件是很多,片上互聯(lián)的細節(jié)差別不會產(chǎn)生很大影響。”
圖1:Power微處理器架構(gòu)受到片上總線過多的困擾。面向多內(nèi)核未來,每位成員都有自己的發(fā)展路線。
重新開始
IBM和飛思卡爾在幾年前曾有一段痛苦的合作經(jīng)歷,再度聯(lián)手并不容易。在1991年構(gòu)思時,其PowerPC的目標(biāo)是在主流計算機中與X86相抗衡,但在幾年以后,它們只贏得了蘋果公司這一家客戶。這對Power伙伴在2005年受到了一次更為沉重的打擊——蘋果公司首席執(zhí)行官Steve Jobs公開宣布公司策略將轉(zhuǎn)換到X86。
從1998年到2006年,IBM和飛思卡爾分道揚鑣。IBM專注于Power服務(wù)器,把其嵌入式Power業(yè)務(wù)銷售給AMCC并繼續(xù)向所有感興趣的公司提供Power內(nèi)核。飛思卡爾則繼續(xù)開發(fā)Power的嵌入式版本供自己使用。
但為了保持領(lǐng)先的代工及設(shè)計能力以跟上英特爾公司的步伐,IBM付出了高昂的代價。IBM一直需要援助來為該業(yè)務(wù)注入資金。所以,當(dāng)微軟、任天堂和索尼都同意在其當(dāng)前代的視頻游戲臺中使用基于Power的芯片時,IBM大受鼓舞。
在2004年三月,IBM公司的資深人士Nicholas M. Donofrio對IBM人做了一個報告,要求他們從崛起的Linux世界獲得啟示,進而開放Power架構(gòu)。一些經(jīng)理做出了回應(yīng),于2004年創(chuàng)建了。飛思卡爾在2006年加入了該組織。作為成立三周年紀念,該組織在美國德克薩斯州奧斯汀召集了其第一次技術(shù)會議——Power架構(gòu)開發(fā)者會議。
這并不是一次規(guī)模很大的活動,與會者大約有385人。有人說這只不過是該組織每年都在奧斯汀召集的Power伙伴年會的公開版。不過,這次成員們打開了大門,希望更多地獲得媒體的關(guān)注并希望有一些新的客戶加入。
事實上,不是像Linux或GNU那樣的真正開放的開發(fā)組織。IBM擁有Power架構(gòu)方面的知識產(chǎn)權(quán)(IP),只有IBM和飛思卡爾是Power架構(gòu)顧問理事會(PAAC)的成員,該理事會為指令集架構(gòu)(ISA)設(shè)定技術(shù)方向。
AMCC沒有從IBM購買昂貴的架構(gòu)授權(quán),因而也不能進入PAAC。PA Semi到是獲得了一項授權(quán),因為它需要改變指令集架構(gòu)(ISA)使之適應(yīng)其2GHz、13W設(shè)計,但它沒有成為PAAC成員所需要的可與IBM進行專利交叉授權(quán)的高價值專利。所以在這段時間里,似乎飛思卡爾并不是唯一不太開放的公司.
因而,在某種意義上,對Power用戶來說是一個宣傳媒介,對更廣泛群體來說是個營銷機構(gòu)。但該組織也是個多個技術(shù)委員會的大本營,IBM資深專家Michael Paczan管理著這些委員會。Paczan曾是誕生了PowerPC 的Somerset實驗室的前董事之一,目前是IBM負責(zé)Power業(yè)務(wù)和技術(shù)開發(fā)經(jīng)理,同時監(jiān)管內(nèi)部的技術(shù)工作(大部分技術(shù)工作由IBM有能力的中層經(jīng)理們管理)。
一個分委會正在定義一組Power用戶和工具制造商迫切需要的通用調(diào)試標(biāo)準(zhǔn)。如今,工具制造商們對Power處理器的不同版本采用不同的調(diào)試方法,這增加了完成系統(tǒng)設(shè)計所需要的成本和時間,IBM經(jīng)理Chris Ng指出。Ng負責(zé)監(jiān)管調(diào)試標(biāo)準(zhǔn)的分委會,他透露該組織可能采用Xilinx所使用的Nexus和Aurora 標(biāo)準(zhǔn)。
另一個小組正在考察SoC標(biāo)準(zhǔn),包括一個通用總線。該小組也已經(jīng)意識到需要為Power芯片建立一些通用的模型標(biāo)準(zhǔn)。
而另一個小組將為Power開發(fā)關(guān)鍵的虛擬化技術(shù),該軟件有助于從多內(nèi)核芯片中擠出更多的性能。想要得到最優(yōu)的結(jié)果,就需要同時得到Power芯片及其使用的嵌入式操作系統(tǒng)的支持。迄今為止,嵌入式操作系統(tǒng)公司對是否將在未來產(chǎn)品中提供這個支持保持沉默,主持該分委會的IBM經(jīng)理Hollis Blanchard透露。
圖2:Power系列的歷史瞬間:從在1990年代瞄準(zhǔn)主流計算到今天專注于嵌入式和IBM服務(wù)器。
所有這些工作都對Power的長期成功有重大影響,但均不會產(chǎn)生立竿見影的效果。“要通過這些努力中取得任何優(yōu)勢,均需花費很長時間。”分析師Starnes說。
另外,PAAC將在11月推出Power ISA的版。它將包括參照IBM的Power6 CPU加入的增強功能,如十進制浮點計算能力。
計劃在明年秋季推出的版仍處于早期的定義階段,它將包含參照即將面世的Power7而加入的一些技術(shù)。其增強特性將包含一個嵌入式管理程序,用于在嵌入式系統(tǒng)中處理虛擬化。版也將具有不中斷應(yīng)用的情況下把虛擬進程從一個處理器傳遞到另一個處理器的能力,從而可以在系統(tǒng)運行過程中維護或移動它們。
新版本可能會包含一些較小改進,以在多核芯片中更好地支持并行機制,例如為決定實現(xiàn)多線程的芯片制造商加入了從單線程切換到多線程的能力。
“我們正在考慮的方案之一,是支持事物存儲器(transactional memory)以便簡化編程。但我們并不清楚這樣做是否正確,所以該方案仍處在討論階段。”IBM高管、在PAAC任職Wolfram Sauer表示。
事物存儲器確實消除了可能在軟件中導(dǎo)致競爭的討厭的數(shù)據(jù)鎖。然而,它要求為事物的開始、交付和終止提供新指令。
“并行編程問題太難了,內(nèi)核數(shù)量變得越來越多,要在某個水平支持并行機制,很可能需要在Power架構(gòu)中擴展ISA指令集。”德州大學(xué)計算機科學(xué)副教授Doug Burger在一次座談會上說。
“尚不清楚將會有多大程度的擴展。這可能是一個重大的變化,或可能只是為更好地支持真實和虛擬處理器之間通訊的一些小步驟。”他補充道。
瞄準(zhǔn)用戶
在營銷前沿,關(guān)鍵的問題是能否開辟出一條進入新興的數(shù)字消費電子市場的道路。“我們認為,對消費者來說,目前面向Power處理器的Linux軟件功能不夠強大,因而,在支持媒體消費應(yīng)用方面有很大的機會。”IBM公司的Paczan表示。
IBM正在試圖培養(yǎng)面向Power的Linux用戶群。Paczan已經(jīng)委派了一位工程經(jīng)理負責(zé)建立面向Power處理器的Linux軟件框架并為之開發(fā)一些工作模塊。他說,該軟件將包含遠程管理能力(使用者可以訪問和管理其家里的設(shè)備)以及一個支持媒體加速器的模塊。
這個框架已從夏季開始開發(fā),并預(yù)計于明年5月完成。但尚不清楚誰將來充實該軟件,IBM估計,這項工作總共需花費30個人-年的人力資源。
IBM在7月會晤了包括松下和三星在內(nèi)的多家亞洲頂級消費OEM,試圖激起它們對該項目的興趣。IBM也將考慮把該框架作為面向開放資源開發(fā)社群的項目。
“許多與我們有合作關(guān)系的公司都把目標(biāo)鎖定在可以在6到12個月內(nèi)供貨的產(chǎn)品,所以當(dāng)我開始談到某種可以在三年內(nèi)供貨的產(chǎn)品時,他們顯得興趣不大。”Paczan說。
IBM公司Cell處理器(使用Power內(nèi)核)首席架構(gòu)師Jim Kahle指出,消費電子依然是微處理器的拉動應(yīng)用之一。“目前有大量的投資需求和投資意愿,在電影和游戲創(chuàng)制方面,有數(shù)10億美元投資需求。”他在一次主題演講中表示。
IBM的系統(tǒng)和技術(shù)部主管Bernie Meyerson已公開表示,IBM正在把各種Power內(nèi)核和專業(yè)加速器內(nèi)核混合搭配到一起,開發(fā)用于接替Cell的下一代架構(gòu)。
1991 蘋果、IBM和摩托羅拉同意建立PowerPC,緊接著就有了基于IBM的Power架構(gòu)的Moto 68000
1994 PowerPC首款產(chǎn)品601開始付運,蘋果推出首款PowerMac
* 推出了PowerPC 604
* 摩托羅拉為便攜系統(tǒng)推出MPC821
1995 摩托羅拉的PowerqUICC I 轉(zhuǎn)移到PowerPC上
* 蘋果開始Mac PowerPC克隆項目
1996 603e付運
1997 Steve Jobs停止Mac Clone項目
1998 Somerset實驗室關(guān)閉
1999 摩托羅拉推出Altivec矢量處理器引擎
2001 IBM,東芝,索尼開始在IBM的奧斯汀研究中心開發(fā)Cell處理器
2002 飛思卡爾為GHz級MPC7455采納絕緣體上硅(SoI)
2004 于11月成立
2005 Steve Jobs宣布蘋果轉(zhuǎn)向英特爾的X86
2006 飛思卡爾在二月加入
* 七月,飛思卡爾和IBM宣布將聯(lián)合控制Power架構(gòu)
2007 在美國奧斯汀舉行其第一次技術(shù)會議
作者:麥利
