0
Andrey Kiryasov, Getty Images/iStockphoto
Vi har en tendens til at tænke på x86-instruktionssættet arkitektur (ISA), som længe afviklet. (En ISA definerer instruktioner, samt registre, hukommelse og andre vigtige ressourcer.)
Men Intel holder skiftende x86 ISA. Smart compilere skjule meget af det, men nogle af ISA tilføjelser er ganske kompleks.
Læs også: AMD ‘s EPYC server-chips slå Intel Xeon-2-sokkel-resultater på hver pris punkt | Intel’ s Compute-Kort: Vil denne lille enhed en ny generation af mini-Pc ‘ er? | Computex 2017: Intel genopdager skrivebordet
I en nylig papir, Microsoft Forsker Andrew Baumann spørger, om det giver mening at holde tilføje stadigt mere komplicerede udvidelser til ISA.
Hvorfor?
Mens Moore ‘ s Lov er aftagende, proces krymper holde øge antallet af transistorer på en chip af en given størrelse. I de sidste 20 år, x86-processorer er gået fra mindre end 10 millioner transistorer på en chip til næsten 10 mia.
Indtil 2010, clock hastigheder holdt stigende for, betyder, at de mere komplekse chips kørte også hurtigere. Siden 2010 er dog, ur hastighed stiger, har været minimal. Så hvad skal vi gøre med den ekstra transistorer?
En stor del af Intel ‘ s svar har været at tilføje nye funktioner til x86 ISA. Nogle er indlysende, såsom 256 bit vektor operationer (512 kommer), en hardware-random number generator, eller HEVC støtte. Siden 2010, har Intel har tilføjet over 200 nye instrukser til x86 ISA.
Intels — og resten af markedet — motivation er enkel: Uden nye funktioner, folk har noget incitament til at købe nye computere.
RISC versus CISC
Men der er en ulempe for Intel ‘ s strategi. Det sammenfatter firmaer i 1980’erne krig mellem CISC (Complex Instruction Set Computing) og RISC (reduced Instruction Set Computing).
Minicomputere — ligesom DEC VAX og IBM mainframes — havde CISC Isa. Da de blev udformet, software var meget langsommere end hardware, så det gav mening at sætte komplekse instruktioner til hardware.
Men disse instruktioner kan kræve et dusin eller mere CPU cykler for at fuldføre, hvilket reducerer hardware fordel. Mere vigtigere, efterhånden som systemerne overflyttet til en enkelt chip implementeringer, CISC chips var for kompleks til at fremskynde.
David Patterson, en UC Berkeley professor og master af bidsk akronymer (se RAID), opfandt udtrykket RISC til at beskrive en ISA-med et lille sæt af enkle anvisninger og en load/store hukommelse interface. Lang historie kort, de fleste CISC arkitekturer døde ud som MIPS -, ARM-og x86 vedtaget RISC begreber, x86 mindre rent end de andre, men god nok til at vinde den stationære, bærbare computere og servere.
Facit
Den ekstra kompleksitet af x86 betød, at når den mobile revolution kom — happy 10 iPhone! — Intel var i stand til at konkurrere med ARM. Det gjorde ikke så meget, så længe PC-salget var stigende, men nu er Intel er ved at gøre ondt.
Opbevaring Bits tage
Som et hardware firma, Intel har altid haft en bias for fedt, magtbegærlige chips, og tilføjer over 200 nye instrukser til x86 ISA er lige i karakter. Men det er svært at se, hvordan denne er positiv for Intel på lang sigt.
Flere transistorer til at bruge mere strøm. Intel har gjort et fantastisk arbejde at få x86 til lavere TDP — thermal design power — men det er kun beskytte sine kernemarkeder, ikke at vinde nye. Intel har brug for en hård, høj-niveau genoverveje sin strategi.
Microsofts Baumann har et radikalt forslag om, at der kunne være et godt udgangspunkt. Isa er:
. . . ikke længere grænsen mellem hardware og software, men snarere bare en anden oversættelse lag i stakken.
Med andre ord, det er alt software, kan selv de CPU.
Høflige bemærkninger velkommen, selvfølgelig.
0