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要不是这些家伙,智能手机的电池寿命会很差1

发布时间:2018-06-06 浏览:23次

你的手机电池寿命可能总是会更好,但可能会更差。约翰·轩尼诗和大卫·帕特森发明了使高性能、低功耗小工具成为可能的技术几十年后,他们获得了最高荣誉——100万美元的ACM图灵奖,被誉为“诺贝尔计算奖”。“只要你拿出手机,你就可以悄悄地感谢他们。

广告20世纪80年代,两位教授(斯坦福的轩尼诗,伯克利的帕特森)开发了名为RISC的技术——精简指令集计算机。要点:如果软件给CPU提供大量简单的指令,而不是更少但更复杂的指令,那么CPU运行效率会更高。早期的程序员和芯片设计者采取了后一种方式,因为他们可以编写较短的代码,并让CPU对其进行解压缩。但是随着编程语言在70年代和80年代变得更加复杂,他们接管了繁重的工作,把人类编写的高级代码翻译成CPU需要的一系列指令。这使得轩尼诗和帕特森RISC概念有意义,而不会给软件工程师带来不便。John Hennessy (左)和Dave Patterson在1990年的[照片: ACM的礼遇]在90年代,像IBMs PowerPC和Sun Microsystems SPARC ( Patterson帮助开发)这样的RISC芯片与使用Intels令人尊敬的复杂指令集x86的竞争对手相形见绌,x86从一开始就为大多数个人电脑供电。Intel晶片强力(和墙上插座的电源)补偿了他们要求更高的程式码。但在本世纪,RISC开始腾飞,因为手机需要既快速又省电的芯片。几乎每一款智能手机、平板电脑和其他移动设备现在都使用名为ARM的RISC架构,ARM是苹果、三星和高通等公司开发的处理器的基础。

我和轩尼诗和帕特森聊了聊他们在移动时代的角色,以及计算领域的大变革。

Fast Company :当您开发RISC时,有什么问题,您是如何解决的?

David Patterson :当软件和硬件对话时,它有一个特殊的词汇。我们做RISC之前的时尚是一个非常精细的词汇,有很多5美元的单词。。。取而代之的是一个非常小的词汇,有非常简单的单词。因此,精简指令集意味着减少软件与硬件对话的词汇表的数量和复杂性。

FC :为什么处理器的效率更高?

广告约翰·轩尼诗·[照片:琳达·西塞罗/史丹福新闻社]约翰·轩尼诗:想象一下,用那些很大的词,你需要较少的词,但读者却慢了四倍,因为他必须花时间去查找它们。

FC :有没有类似于翻出字典的东西?

帕特森:是的,它叫微码。他们不得不运行一个小程序来解释指令。

FC :像Intels这样的全尺寸电脑CPU是如何工作的?

轩尼诗:他们有这个旧的多音节指令集。。。他们会把5美元的单词翻译成几个简单的单词,然后处理器的其余部分会使用更简单的单词。所以你需要额外的硬件,这需要额外的时间。

Patterson :当你谈到手机的处理器,你关心电池寿命,那么额外的开销是一个大问题,这就是为什么[ x86芯片]在你的桌面上,但它们不在你的手机上。

广告广告fc : SPARC和PowerPC都是基于RISC的,但都失败了。这令人失望吗?

Patterson :当x86将硬件转换为RISC时,英特尔能够构建非常经济高效的服务器,而这正是SPARC想要销售的。。。我们从来没有让每个人[统一]围绕一个建筑。结果是RISC世界崩溃了,英特尔也没有崩溃。

FC : [手臂避免骨折]在移动方面,对吗?

Patterson :他们从后门进入手机,并没有试图与英特尔竞争。。。一旦他们进入,进入智能手机和平板电脑就很容易了,因为你已经拥有了手机业务。

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FC提供动力:展望未来,您最感兴趣的是什么?

广告轩尼诗:我对RISC - V感到兴奋,它是开源的努力。如果要应对安全方面的重要挑战,我们需要一种大家都能做的开放努力,而不仅仅是几家公司。

大卫·帕特森·[照片:由ACM提供]帕特森:我对所谓的特定领域架构(帮助某些[计算密集型的处理器)感到兴奋。最明显的是神经网络。。。例如,正在做的一个深度学习问题很多线性代数。。。也许我们可以构建能够非常快速地完成这些任务并专注于它们的硬件,它将作为加速器或协处理器运行。

FC :在电脑世界里,我们以前有很多分立的卡和芯片,然后当我们把它们全部集中在CPU中时,人们会庆祝它。轩尼诗:我们这样做是出于绝望。制造更好的通用处理器会更好,但我们还不能。所以,我们所做的是一次一件的如何让这些过程快速进行,然后[来节省电力]当你不打算做像深度学习神经网络

FC这样的特殊任务时,你不使用硬件:对未来的计算有什么不同的想法吗?

帕特森:我认为这是文艺复兴时期。新的方法即将上市。如果你只是想继续做同样的事情,你不会有太多的行动。但是如果你愿意把新东西放在盘子里,那么这是一个非常激动人心的时刻。