一名Google的工程師警告，若現代電腦的耗電量不改善，電力成本將遠遠超過(guò)最初的硬體價(jià)格。
這種情勢對Google有害無(wú)利，該公司的服務(wù)仰賴(lài)數萬(wàn)臺自有伺服器。曾在Digital Equipment Corp.（簡(jiǎn)稱(chēng)DEC）設計處理器的Luiz Andre Barroso，今年9月發(fā)表在“計算機器協(xié)會(huì )”（Association Computing Machinery）刊物的文章指出：“若電力效能在未來(lái)幾年維持不變，電力成本將輕易超越硬體成本，差距可能很大。”他表示：“電腦設備用電量不斷上升到失控狀況的可能性，對整體電腦運算的承載力將產(chǎn)生嚴重后果，更別提對整體生態(tài)環(huán)境的傷害。”
Barroso的觀(guān)點(diǎn)對升陽(yáng)公司（Sun Microsystems）很受用。該公司上周二（6日）推出的Sun Fire T2000伺服器，所使用的72瓦特 UltraSparc T1 “Niagara”處理器，就比對手的產(chǎn)品省電。Barroso在DEC協(xié)助設計的”Piranha”處理器，雖然無(wú)緣問(wèn)世，但在某些方面與Niagara類(lèi)似，包括使用八個(gè)處理核心。
為解決電力問(wèn)題，Barroso建議升陽(yáng)對Niagara采取的作法：可同步執行許多指令序列（執行緒）的處理器。目前一般的伺服器晶片可執行一、兩個(gè)，有時(shí)可達四個(gè)執行緒，但Niagara的八核心能同時(shí)執行32個(gè)執行緒。
電力效能早就是英特爾與超微（AMD）兩大微處理器商競爭的主要領(lǐng)域。AMD的Opteron伺服器晶片最大耗電量95瓦特，英特爾的Xeon則在110瓦特至165瓦特間。其他元件也會(huì )耗電，但根據Barroso對低階伺服器的觀(guān)察，處理器通常占整體耗電的50％至60％。
耗電量與散熱問(wèn)題的隱憂(yōu)，最早在1999年因Transmeta出現而被晶片商注意。英特爾和其他業(yè)者立即著(zhù)手研究，但盡管較高效能的產(chǎn)品陸續出現，仍缺少一勞永逸的解決方案。雖然電腦運算的單位耗電量降低，整體的電力需求量卻持續成長(cháng)。因此，散熱和其他相關(guān)元件的專(zhuān)業(yè)公司也享受了一股小型的繁榮景氣。
升陽(yáng)大肆宣揚Niagara的低耗電量，其他公司也不落人后。英特爾便在今年8月的英特爾開(kāi)發(fā)員論壇（Intel Developer Forum）中，詳述其重塑處理器產(chǎn)品線(xiàn)，以電力效能為焦點(diǎn)的計畫(huà)。
Barroso說(shuō)，在Google運算基礎設施構建的前三個(gè)階段中，效能幾乎雙倍成長(cháng)。但由于每單位電力的效能幾乎未變，那代表電力消耗也成長(cháng)了雙倍。假設伺服器耗電量每年增加20％，一臺伺服器的四年電費，將高于一般低階x86伺服器的最初硬體成本 – 3,000美元，Google的資料中心幾乎都是這類(lèi)機器。但Barroso表示，如果用電量每年成長(cháng)50％，即使現行的電費沒(méi)有調漲，“電力成本會(huì )在（2010年）之前超越伺服器價(jià)格”。
Barroso建議的解決方法，是使用可同步執行許多執行緒的超級多執行緒處理器。他對這種途徑的稱(chēng)呼“晶片多重處理器科技”，簡(jiǎn)稱(chēng)CMP，與升陽(yáng)采用的“晶片多重執行緒”相似。Barroso說(shuō)：“電腦運算業(yè)已準備接受晶片多重處理作為桌面與伺服器市場(chǎng)的主流解決方案。”但他承認還有顯著(zhù)的障礙待克服，例如CMP需要相當不同的編制途徑，工作將被細分成許多部分，才能平行和同步處理。
的確，微軟研究員Herb Sutter和James Larus在同一期A(yíng)CM 的另一篇文章中寫(xiě)道：“目前很難做到。不僅是因為現用的（程式）語(yǔ)言和工具不適合將應用軟體轉換成平行程式，最糟糕的是，同步處理需要程式設計師用人類(lèi)難以接受的方式思考。”但Barroso認為，隨著(zhù)程式編寫(xiě)工具逐漸適應科技，和多執行緒處理器開(kāi)始跟上腳步，軟體的情況也在改善中。
另一個(gè)阻礙是，業(yè)界長(cháng)期聚焦的大規模個(gè)人電腦市場(chǎng)，并不像伺服器需要多執行緒運算。但Barroso說(shuō)，CMP只是暫時(shí)的解決方案。他表示：“CMP無(wú)法單獨解決電力效能的挑戰，但可在未來(lái)兩或三個(gè)CPU世代舒緩這個(gè)問(wèn)題?；A的線(xiàn)路和構造創(chuàng )新仍是解決此長(cháng)期趨勢之道。”
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