bxmzmx 2008-4-17 19:42
迈向随时随地的计算
网格计算现在虽然有被炒作过度之嫌，但我们又不得不承认，未来十年将是网格计算走向成熟的活跃期。在分布式计算中，XML、Java和C#等平台无关性语言将在应用程序的开发中日趋重要，也就是说，基于上述语言开
发出的应用程序将不局限于某种平台来运行。目前大量应用程序都基于x86指令集的计算平台（WinTel），而对于Intel，这一资源优势正在改变。
在这种趋势初显端倪之际，Intel一方面继续加强在处理器平台以及硅制造技术等方面的优势，将平台优势拓展到手机、掌上设备和网络设备；另一方面也顺应分布式计算的变化，加强了计算与网络通信的结合，以在未来的计算市场格局中继续保持领导地位。在2002年Intel中国秋季IDF大会上，我们可以从几个热点产品和技术上清晰地看到Intel的这一转变。
计算与通信融合的代表——Banias
Banias是本届IDF上的最大亮点，它是Intel将于2003年上半年推出的移动计算平台的产品代号。该平台以Banias处理器为核心，集成了无线通信功能，目标是使未来移动计算平台在高性能、低功耗、融合计算与通信等方面都有长足的进步，主要应用于笔记本和亚笔记本电脑。
1． 一颗全新的“芯”
Banias处理器是Banias平台的核心，Intel此前未从官方角度透漏出多少细节，因而在本届IDF上倍受瞩目。很多人猜测该产品与Transemeta处理器有异曲同工之妙，本刊记者专门就此向Intel移动处理器部门的相关人员提出疑问，答案是这两者在降低功耗和运算性能方面有很大差异，原理更是不相同。Banias采取的方式是集成大量晶体管电路，运算任务可以高速完成，没有运算任务的时候关闭大量相关电路，同时保持了高性能和低功耗。而Transemeta本身的晶体管数量就比较少，做到了低功耗，却难以进行高速运算。不过，目前的Banias不会采用HyperThreading技术，最高频率不会超过2GHz。
从公布的官方细节看，Banias采用了全新的微架构，集成了7700万个晶体管（Pentium 4处理器为4200万）。Banias在指令执行方面的特性有：采用新设计的智能分支预测，在大幅提升性能的同时降低了功耗；采用了新设计的微操作融合（Micro-Operation Fusion）技术，使用更少的处理器资源执行操作指令；采用专用堆栈管理器，以更快地执行指令。Banias增强数据带宽的技术有：采用了大容量Power-Aware缓存设计; 采用高性能处理器系统总线，并通过减少电压摆动和严密的缓冲器管理实现低功耗。为降低功耗，Banias采用的主要技术是：硬件方式的主动时钟选择（Aggressive Clock Gating）技术，自动调节CPU工作频率（停止向处理器内部未使用的部分供给时钟信号以降低功耗，在执行单元任务不繁重的时候，关闭某些单元，或者降低整体的时钟频率），可以显著降低功耗；还有Intel下一代SpeedStep技术。
对软件系统而言，Banias新的微架构全面兼容于Pentium Ⅲ/4-M。2003年上半年投产的Banias将采用0.13μm工艺，前端总线频率为400MHz; 2003年下半年投产的Banias则将采用0.09μm工艺。Banias会包括3个版本：标准版、低电压版和超低电压版，其中标准版的CPU散热功耗小于25W，低电压版的小于13W，超低电压版的小于8W。低电压和超低电压的Banias无需专用风扇散热，使笔记本电脑可以设计得特别轻薄。
从非官方消息看，Banias有可能采用了二级或三级缓存结构，缓存容量达1MB。另外，Banias在制造技术上可能采用特殊筛分（Special Sizing）技术，该技术源于代号为Timna的整合型移动处理器（已终止开发），通过重新排列电路，减少能源的非工作消耗。 2． 将处理器延伸至平台
Banias的完整概念是一个平台，因此它还包括Odem、Montara-GM芯片组和Calexico无线网两个重要组成部分（图1）。
Intel为支持Banias处理器专门开发了两款笔记本电脑芯片组，代号为Odem和Montara-GM。这两款芯片组都支持400MHz前端总线和最大1GB的DDR266内存，并采用共同的南桥芯片ICH4-M。它们所不同的是显示系统，Odem支持1个AGP 4X接口，面向高性能产品，而Montara-GM则集成了1个LVDS（低电压差分信号）显示接口、2个DVO(数字视频输出)显示接口和1个TV接口，面向高集成度或超轻薄的产品。
Banias平台另一个重要概念就是无线通信，在ICH4-M的PCI总线上为代号Colaxico的802.11a/b无线局域网模块设计了miniPCI接口，并在USB 2.0电路上通过桥接电路提供连接蓝牙芯片的接口。由于802.11b和蓝牙工作在相同频率上，因此Intel在Banias平台设计中提供了避免互相干扰的天线布局方式和相关软件。
3. Banias的走势
Banias将显著提高笔记本电脑的电池工作时间，并使笔记本电脑变得更加轻薄，同时有助于促进无线通信变成笔记本电脑的标准配置功能。未来一两年内，Banias还不会取代Pentium Ⅲ/4-M，但是从更长远来看，Banias平台代表了未来移动计算的发展方向：高性能、低功耗，并将通信与计算功能紧密结合。另外，Banias处理器中的许多新技术也必将向台式机和服务器处理器迁移。
企业计算平台向模块化迁移
软件的模块化设计早已被人们认可，而硬件的模块化和标准化也是很多厂商的梦想。Intel把自己定义为平台模块供应商，对硬件的模块化、标准化的期望会显得更加迫切。
随着计算向分布式发展、存储向集中式发展、管理向智能化发展、计算向融合通信发展，通信、计算、存储和I/O资源独立的模块化硬件搭建模式也越来越受到认可。在推动计算和通信向模块化、标准化发展的过程中，2002年有两个值得关注的热点：即将瓜熟蒂落的InfiniBand和即将形成最终标准的AdvancedTCA。
1. InfiniBand
作为计算、存储等模块间的互联技术，Infiniband已经被讨论很久了。InfiniBand交换设备供应商RedSwich公司与服务器供应商浪潮公司，在本届IDF上展出了基于最新InfiniBand交换技术的高性能服务器集群平台（图2），让人们感觉到InfiniBand技术的前景更加生动地展现在人们眼前。
作为一种系统区域网络之间的互联接口，InfiniBand可实现大规模、高性能的集群系统，利用MPI/PVM进行并行计算，提高计算能力。它采用SRP存储协议，提高了存储速度，适用于Linux和Windows 2000多种操作系统平台，具有高带宽（1X为2.5Gbps，12X可达30Gbps）、低延迟(尤其是控制信息的低延迟)、易部署、易扩展的特点。该技术在未来几年内的很多应用领域具有明显的竞争优势，现有的存域网和以太网技术根本无法相比。
不过，InfiniBand技术的全面成熟和产品化还需要一段时间，至少到2003年才能完成。由于成本较高，在产品化以后的一段时间将主要应用于大规模、高性能的群集系统。在应用早期，InfiniBand将成为Intel架构服务器的通信、存域网和以太网的互连接口（通过InfiniBand网关设备）。
2.AdvancedTCA
AdvancedTCA(Advanced Telecom Computing Architecture，高级通信计算架构)给人感觉是一个有点陌生的技术名词，实际上它是PICMG 3.x系列标准的新名称，是CompactPCI规范发展的延续，将定义下一代电信设备的接口标准和规范。AdvancedTCA预计将在2002年年底以前完成。
或许人们比较熟悉的是基于当前CompactPCI标准的刀片服务器。在新的AdvancedTCA标准中，将能更好地支持计算、通信、存储等模块的高速互联，促进计算和通信设备的模块化发展及相互融合。
当前PICMG 2.x系列标准完成了计算、通信、存储接口分配方案，它们是H. 110 TDM (PICMG 2.5)、Switched Ethernet (PICMG 2.16)、StarFabric (PICMG 2.17)。AdvancedTCA则更加完善: 10/100/1000-Extensions to 10G Ethernet Star & Mesh (PICMG 3.1)、InfiniBand Star & Mesh(PICMG 3.2)、StarFabric Star & Mesh(PICMG 3.3)。
Intel在电信服务器、网络处理器构建模块等方面都在努力向电信领域渗透，而AdvancedTCA则是进入电信领域的重要途径。目前电信设备以非开放的厂商标准为主，符合PICMG 2.x开放标准的设备只占1%左右的份额。如果AdvancedTCA能成功地成长为电信设备的接口标准，那么庞大的电信市场将开放为推动计算、通信、存储模块化发展的巨大动力。另外，AdvancedTCA也将成为新一代刀片服务器的标准。
IDF花絮
1. 内存发展趋势
内存速度的发展同样对计算机性能的提升发挥举足轻重的作用。Intel认为，2003年DDR333和PC1066 RDRAM将占据主流，本次内存提速将给系统带来10%以上的性能提升。DDR400和DDR Ⅱ在Intel的发展蓝图上都比人们期望的要晚一些，在2003年前不会到来（图3）。
除了提速之外，内存容量的增加也把降低功耗的问题提上议事日程。DDR的 2.5V电压将在DDR Ⅱ上降至1.8V，在DDR Ⅲ出现时电压将继续降低至1.5V以下。
2. 硅锗（SiGe）的出现
单纯的硅技术已经逐渐让摩尔定律难以延续，而此次现身于IDF的300mm硅锗晶片则让人们重新开始信仰摩尔定律。在碳纳米管技术尚未成熟之际，Intel准备采用硅锗技术给芯片提速，不过Intel没有具体透露采用硅锗技术投产的时间。以目前台积电公布的2003年第一季度硅锗生产线投产来推断，Intel可能也在2003年上半年完成硅锗生产工艺的测试工作。
3. LaGrande安全技术
Intel预计2003年下半年可能发布代号为“Prescott”的Pentium 4处理器。该处理器包括名为“LaGrande”的安全技术，能够在一定程度上阻止黑客和病毒获取、破坏计算机中的数据。LaGrande技术与IBM公司的RapidRestore技术有相似之处，主要思路是将计算机硬盘划分为几个不同的受保护区域，确保这些区域之间通路的安全，在数据传输过程中加密，并可以配合数字版权管理软件工作。在用户不需要的时候，上述安全功能可以被关闭。
4. HyperThreading技术进入台式机
本文发表的时候，带有HyperThreading技术的Pentium 4处理器应该已经正式发布。它将使台式机进入多任务并行处理的新时代: 一方面要求操作系统必须支持多处理器，从而发挥HyperThreading特性; 另一方面，用户可以更高效率地工作和娱乐，在后台扫描病毒的时候继续顺畅地玩3D游戏。