MPSoC论坛:SoC性能提升取决于集成设计系统创新

日前在法国召开的多处理器系统级芯片(MPSoC)论坛上,IBM系统与技术事业群技术开发与联盟副总裁Lisa Su发表主题演讲时指出,系统级芯片(SoC)的性能提升将取决于集成设计系统创新。

Su以由IBM、索尼、东芝合作开发的Cell架构为例,指出这种SoC平台能将超级计算能力引入到桌面电脑。意法半导体(ST)应用处理器及便携式平台分部工程总监Alain Artieri在第二场主题演讲中也展示了该公司的Nomadik技术,即其面向先进多媒体的MPSoC解决方案。

Su指出,当今的超级计算机计算能力在10到100万亿次浮点运算(teraflop)范围内,相当于一只老鼠的大脑。到2015年,超级计算机可能达到1万万亿次浮点运算或者更高,接近人脑。但高端超级计算机应用范围很窄。在未来5到10年内的可能应用领域是延伸到10亿次浮点运算(gigaflop)级的低成本桌面系统及消费类设备。

Su表示,促成这些成为现实的是技术领域出现指数级变革。但她指出,CMOS器件性能越来越难以维持。“许多物理现象限制了缩放技术。许多新技术将涌现,但我们要下大功夫来集成电路与系统。”

她还指出,功率已成为处理器设计的主要限制因素。真正的问题不在有源功率,而是通过门及源漏泄漏的无源功率动态上升。其中一个解决方案是应变硅。Su也声称新材料如铪硅氧化物将减少门泄漏电流。

由于硅片存在的这些局限性,更高效的架构成为解决之道。Su以Cell处理器为例指出,Cell是一种瞄准数字媒体应用的灵活结构,尤其是游戏和电影。它包含一个64位Power处理器用于控制元件,8个协处理器元件用于数据元件。可观测时钟速度超过4GHz,峰值单精确性能超过256Gflops。

而Nomadik架构则试图联合消费产品和个人电脑两大世界的最强优势。该结构强调了低功率设计方法,瞄准了提供高带宽多媒体内容的应用领域如手机。它是一种多处理器SoC,含一片通用ARM CPU、DSP子系统和硬件加速器。