隨著社會(huì)對(duì)計(jì)算能力需求的不斷增長，對(duì)更高效處理器的需求也在不斷增長。瑞士的一組研究人員設(shè)計(jì)了一種新的處理器設(shè)計(jì)，可能有助于滿足我們的計(jì)算密集型需求。它體積小，計(jì)算敏捷——并且恰如其分地命名為 Snitch。

　　Florian Zaruba是蘇黎世瑞士聯(lián)邦理工學(xué)院 （ETH）集成系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)室的博士后，也是參與創(chuàng)建 Snitch 的研究員，他指出，商業(yè)、通用內(nèi)核的發(fā)展趨勢依賴于更大、更耗能的處理器。“Snitch 正好相反，”他說。

　　通常，處理器會(huì)嘗試即時(shí)找到有效的指令順序，這需要額外的硬件并因此使用更多的功率。但是 Snitch 能夠立即執(zhí)行其大部分基本指令，繞過了對(duì)這種額外的、繁重的硬件的需求。

　　基于這種高效的計(jì)算方法，圍繞精簡的RISC-V芯片架構(gòu)構(gòu)建的 Snitch可以在單個(gè)時(shí)鐘周期內(nèi)執(zhí)行最基本的指令。同樣，它旨在執(zhí)行更長延遲的指令，而不會(huì)停止并等待它們完成。

　　“與實(shí)現(xiàn)高性能的傳統(tǒng)處理器相比，這是一個(gè)非常緊湊和高性能的設(shè)計(jì)，”Zaruba 解釋說。

　　Zaruba 和他的同事在10 月 7 日發(fā)表在IEEE Transactions on Computers 上的一項(xiàng)研究中描述了他們的設(shè)計(jì)，并將其與其他基準(zhǔn)設(shè)計(jì)進(jìn)行了比較。他們發(fā)現(xiàn)，帶有自定義擴(kuò)展的單個(gè) Snitch 處理器的能效是研究中分析的其他處理器的兩倍。事實(shí)證明，當(dāng)多個(gè)處理器并行使用時(shí)，Snitch 的能效比其他處理器高 3.5 倍，速度快 6 倍。

　　值得注意的是，在這個(gè)處理器中還有其他硬件組件，例如 GPU，其在計(jì)算速度方面也優(yōu)于標(biāo)準(zhǔn)處理器——但此類壯舉往往適用于高度專業(yè)化的任務(wù)。另一方面，Snitch 的用途要廣泛得多，可以在執(zhí)行各種任務(wù)的同時(shí)快速有效地執(zhí)行計(jì)算。

　　另一方面，Zaruba 指出，Snitch 的編程更復(fù)雜。不過，他表示，他堅(jiān)信能源效率將是下一代計(jì)算機(jī)的首要任務(wù)，盡管 Snitch 的編程要求更為復(fù)雜，但其能源效率將使其具有吸引力。

　　研究人員已免費(fèi)提供Snitch 的硬件設(shè)計(jì)，并注意到他們已經(jīng)看到行業(yè)聯(lián)盟（例如Open Hardware Group）對(duì)支持商業(yè)化工作的興趣日益濃厚。

　　展望未來，該團(tuán)隊(duì)計(jì)劃基于 Snitch 構(gòu)建更大的系統(tǒng)。“雖然我們已經(jīng)可以在硅片中展示一種非常節(jié)能且通用的 8 核 Snitch 集群配置，但在構(gòu)建可擴(kuò)展到數(shù)千個(gè) Snitch 內(nèi)核甚至分布在多個(gè)小芯片上的計(jì)算平臺(tái)方面還有令人興奮的機(jī)會(huì)，”Zaruba 說，并指出他的團(tuán)隊(duì)目前正在朝著這個(gè)目標(biāo)努力。