在Intel推出酷睿架构后,不断向业界强调Tick-Tock的开发模式,即在Intel今后的开发过程中每两年更新一次制程每两年更新一次架构并穿插更替,在Tick年更新CPU的制造工艺,在Tock年更新CPU的架构。例如,2007年便是Tick年代来了45nm工艺,而Tock年是Tock年带来Nehalem的全新架构。
庞思立先生在Intel工作20余年,现在身为高级院士的他在回顾20多年来的Intel里程碑式进步时,他表示仍好像近在眼前。也许TickTock在这两年对Intel所有人员影响都十分深刻,我们的谈话也非常容易的走上了TickTock的节奏中。
庞思立先生谈到:“其实谈到回顾这20年,有很多里程碑式的技术进步,因为这个行业发展非常快,所以我回顾这些事情好象发生在昨天。这里面有一个非常重要的原理,其实当我们推出一个新处理器的时候,好多年前我们推出32bit处理器(1985年,32bit的英特尔386微处理器问世,包括27.5万个晶体管,也是1.5微米制程技术。),并没有在32bit处理器跑很多的应用,五年之后才跑这么多应用。所以关键是你如何支撑新旧技术交替之间的转折期。
Intel 80286处理器,1.5微米制程技术
在这里我们会看到当我们推出一个新的处理器架构,都要对他们进行一个验证。对个人用户而言,他们所关心的,我拿到的新处理器是否能让我的应用跑得更快,所以我们做新的处理器架构的时候,通常测试一些码,都是有十到二十年历史。谈到处理器架构,很重要的一个就是制程工程师辛勤努力工作,更重要的是推动摩尔定律的作用。他们在晶体管方面研发方面不光追求速度,还要追求能耗比例。所以我们不断在制程技术上进行创新,才可以推动处理器架构的创新。
我还记得我加入英特尔所参与第一个PC主板研发是386。当时这个主板成本是2000美金,我们现在做超级计算机主板研发的时候,能力是高于386,成本已经有很大的降低。所以制程技术和架构技术是相互推动的,尤其是制程技术推动了微处理架构的发展。”
我们可以发现,在CPU近20多年的发展中,架构更新和制程更新一直作为CPU发展的两个重要部分同步展开。虽然在386,或者Pentium的年代这两步的节奏没有今天这么快,但TickTock的雏形是现有CPU发展模型所早已决定的。由于近年来互联网的兴起以及信息爆炸,用户对各种信息处理需求大大增加,而他们因此得到的受益也比以往更为真切和必要。我们相信,正式这种对信息全方位需求的火爆增长,让Intel今天的TickTock节奏被定在每年一次的速度上。
正所谓几家欢喜几家愁,如果说TickTock不断更新给我们带来了不断惊喜的话,那么这同样意味着Intel客户的购买成本和经营成本的运转也需要跟上TickTock的步伐。尤其是对于中国的面向个人应用更多的公司来说,他们至少已经开始担心TickTock的速度,给他们带来的影响和公司的一些不适应。
庞思立先生为我们这样解答问题,从他掌握情况来看,客户认为这个节奏非常合适。他谈到:“Tick-Tock的频率是按年做的,这个客户不管做客户端机,还是服务器,还是通讯产品,他们都觉得这样的频率对他们来说是比较有效的。如果把这个频率做缩短,可能他还来不及做品牌的验证,就要升级了。这样一个频率对于客户而言所提供的价值还是没有问题的。 ”
“其实我并不觉得两年一次的速度是快的,因为我们一切都是一步一步按程序来做的,我们一个新的处理器产品出来的时候,我们会给合作伙伴一个早期的雏形的样品,通常我们这些合作伙伴就会利用早期样品做一些评估、验证的工作。所以他是同时进行的。当他完成新品评估验证的时候,很快又会英特尔拿到下一代新品的样品,再去接着研发、验证。所以并不是你想象的,研发之后,再一个一个验证,我们合作是非常紧密的。我们合作伙伴是希望我们新产品能够有更好、更新的功能出来,对他们而言,他们也有更好的卖点。所以等我们正式发布这个产品的时候,他们已经做了这个验证、评估。确实还要看我们的合作伙伴刷新产品的频率。”
其实,我们对认为Tick-Tock加速的看法是十分理解的。仔细思考我们会发现,这也许是对一种新速度的短期的不适应。正如前文所说,现有计算模型下架构与制程两步走的模式早已确定,无论是386年代还是Pentium4年代,发展均没有走出这一模式。而今天,Intel其实推进的是同样的开发模式,而Tick-Tock只是加快了它的节奏与时间的稳定性。其实,在这一模式下我们还可以看到更多书面之外的东西。
在2008年下半年,我们相信大家可以看到很多关于凌动处理器的产品,显然在2008年3月Intel首次宣布凌动处理器及相关平台时,我们并无法找到它在Intel Tick-Tock下的位置。
庞思立先生在Tick-Tock与凌动之间关系时谈到:“首先英特尔有这样一条规矩,当我们这个产品没有市场发布之前,我们也不会提到这个产品的名称。我们当时公司内部把IA运用在低功耗当中使用。我在英特尔有两个导师,他们想这个问题很多年了,并不是突然出的主意。当时基辛格博士跟他们说就是研究IA架构。因为我们发觉在某些领域,这个性能跑得越快越好并不是最重要的,所以要更注重一个性能功耗比。”
凌动:新应用下的新节奏?
“当时我们做研发的时候,是以性能功耗比为主要研究目标。其实当时就奔腾技术架构去考虑如何改善。然后做出这样一个雏形,想到是利用手机这样的设备上,我们有专门的设计团队,应用到这样的架构,最终把它作出了一个实际的产品。所以凌动处理器现在还不是Tick-Tock战略里面主流的产品,但是凌动处理器有自己针对的市场。而且我们相信随着性能功耗比不断提高,凌动处理器所面临的市场越来越大。”
从产品技术端,我们简单的理解凌动仍采用基于酷睿微架构的处理器,在功耗控制功能方面有杰出的表现,并且它会被移植至45nm工艺生产。凌动处理器的出现,更像是Tick-Tock下的一个分支,但也好似是Intel更为贴近用户考虑角度下的一种新节奏。
对于Intel CPU感兴趣的人一般一定会问两个问题。第一,Pentium4是不是一个失败的架构?因此而引出下面的问题:从Netburst到Core的架构更新是巨大的,那Tick-Tock下架构更新能与其相提并论吗?第二,晶体管越做越多,CPU核心越来越多,除此之外CPU的未来就是如此了吗?
“对我们处理器而言,分核内,和核以外的东西。在外围的系统我们会配置新的系统,核以内的还是传承酷睿的,是没有变的。现在我们找了一个非常好的QPI替代它。我们这些都是考虑到它这样的能耗,和这样一个经济性做这个决定。我们看到表面上Tick-Tock变化很大,但是还是延续奔腾一系列的核没有变,只是在外面配了一个系统。”庞思立先生如此解答Tick-Tock的变化,同时也为我们说明了Tick-Tock中架构变化与Netburst变化的意义。毕竟,即便是今天的Nehalem它的核心内部仍基于酷睿架构,而从Netburst到酷睿架构则是另一个层次的更新。
关于第二个问题,庞思立解答让我们对未来充满信心。“当我们不能在有限的物理上放置更多的晶体管,就会找到另外的方式。如果我们遇到这样一个瓶颈和限制,我们会完全改变现有的计算法则,不再依赖于晶体管的数量,这是非常有意义的事情。我处于前线位置,能够经历这种计算法则的变化,或者是革命式的变化,是对我来说是一个非常有意义的事情。”
从现有阶段来看,的确更多核心和更精密的制造工艺将让Intel安全的让摩尔定律前进10-15年,32nm,22nm甚至更小的制程都是可以预见的。但正如庞思立先生所说,在20多年来CPU发展的历程上来看,它正遵循着提高单位面积晶体管数量,改进架构的“计算模型”或“计算法则”。但如果我们跳出这一个法则,也许处理器的未来就会宽广很多。我们并不一定要将CPU的未来锁定在要做更小更多的晶体管上。
庞思立先生最后以超音速飞机设计为例,正是设计师从蚯蚓钻土的方式找到了超音速飞机研发的方向。从最早的如何避免音障到后来从动力、外形等各方面让飞机快速穿过音障。也许面对可以预见的极限,就需要一种新的思路来应对。