| ttb2016 |
2019-03-20 10:02 |
讓內(nèi)存干CPU的活兒 新技術(shù)讓芯片運行速度提升百倍
近日，美國普林斯頓大學(xué)研究人員推出了一款新型計算機芯片，其運行速度是傳統(tǒng)芯片的百倍。有媒體稱其采用了“內(nèi)存計算”技術(shù)，使計算效率得到大幅提升。 d [f,Nu'
9,J^tN@ ^
這一神奇的技術(shù)到底是什么？它為何能顯著提高芯片性能？科技日報記者就此采訪了相關(guān)專家。 |1/UC"f
_@L{]6P%V
高度集成，把計算與存儲功能合二為一 ]Dd}^ khv
-`s_md0BM
對于我們常用的計算機來說，存儲器可分為內(nèi)部存儲器和外部存儲器。內(nèi)部存儲器，即“內(nèi)存”，是電腦的主存儲器。它的存取速度快，但只能儲存臨時或少量的數(shù)據(jù)和程序。 HD~o]l=H
!+ H)N
外部存儲器，通常被稱為“外存”，它包括硬盤、軟盤、光盤、U盤等，通�？捎谰么鎯Υ罅繑�(shù)據(jù)，如操作系統(tǒng)、應(yīng)用程序等。當(dāng)運行某一程序時，處理器（CPU）會先從內(nèi)存中讀取數(shù)據(jù)，而后將一部分結(jié)果寫入內(nèi)存，并選擇性地將另一部分結(jié)果寫入外存進(jìn)行永久保存。 T? e(m
DV!10NqUr
也就是說，通常情況下，內(nèi)存只能存儲少量數(shù)據(jù)，計算機中大部分?jǐn)?shù)據(jù)都“住”在外存。當(dāng)CPU運行程序時就需要調(diào)取數(shù)據(jù)，若調(diào)取“住”在內(nèi)存的數(shù)據(jù)，則用時較少；若調(diào)取“住”在外存的數(shù)據(jù)，則可能要費些周折。 =#so[Pd
V NT*@^O_=
因此科學(xué)家就想，能否把數(shù)據(jù)都存在內(nèi)存里呢？于是，內(nèi)存計算技術(shù)出現(xiàn)了。 7]F@ g}8
xN +Oca
“內(nèi)存計算技術(shù)是伴隨著大數(shù)據(jù)處理技術(shù)的興起而興盛起來的。在處理大數(shù)據(jù)過程中，由于數(shù)據(jù)量極大，處理數(shù)據(jù)時頻繁訪問硬盤這些外存會降低運算速度。隨著大容量內(nèi)存技術(shù)的興起，專家開始提出在初始階段就把數(shù)據(jù)全部加載到內(nèi)存中，而后可直接把數(shù)據(jù)從內(nèi)存中調(diào)取出來，再由處理器進(jìn)行計算。這樣可以省去外存與內(nèi)存之間的數(shù)據(jù)調(diào)入/調(diào)出過程，從而大大提升計算速度。”北京航空航天大學(xué)計算機學(xué)院教授、中德聯(lián)合軟件研究所所長劉軼告訴科技日報記者。 sBq6,Iu
m#Dae\w&
“但普林斯頓大學(xué)研發(fā)團隊采用的‘內(nèi)存計算’技術(shù)與上述概念中所指的內(nèi)存計算并不完全相同�！眲⑤W說，普林斯頓大學(xué)所采用的技術(shù)其實是PIM（Process in-memory），通常被翻譯為“存內(nèi)計算”“存算一體”或“計算存儲一體化”。 ' i;/?'!W6
W&Xm_T[ Q
“PIM技術(shù)是指直接在內(nèi)存中處理數(shù)據(jù)，而不是把數(shù)據(jù)從內(nèi)存讀取到處理器中進(jìn)行處理�！眲⑤W指出，PIM的技術(shù)概念在1990年就已被提出，雖然相關(guān)研究論文早已發(fā)表出來，但相關(guān)技術(shù)始終難以落地。 u WjSqyb:
Tg yY 9
劉軼認(rèn)為“難落地”的主要原因在于，PIM技術(shù)尚難以達(dá)到傳統(tǒng)計算機馮·諾依曼結(jié)構(gòu)的靈活性和通用性水平�！澳壳�，學(xué)界所提出的PIM技術(shù)，只能做某些類別的應(yīng)用，難以實現(xiàn)靈活編程。”他說。 I3^ }$#>
| |