记者对Intel高级副总裁兼CTO帕特·基辛格的第三次独家专访,也是他第三次接受中国记者的独家专访。记者就处理器技术的发展、计算与通信的融合、信息安全、64位个人计算、IT产业发展的热点问题与基辛格进行了交流。
摩尔定律法力无穷
记者:迅驰发布后,有人就说摩尔定律要失效,因为迅驰中的奔腾-M比奔腾4的主频还要低。我个人认为,摩尔定律不仅仅代表着频率的提升,而其更普遍的意义是推动整个计算性能的提升,而提高频率只是提升计算性能的途径之一。
基辛格:提升性能的方法不止一种,单靠增加频率,必然会带来功耗的增加。两年前,我们已经将用于服务器、台式机和笔记本电脑的处理器的功耗分别限定在200W、100W和30W以内。今后,你可以看到频率还会不断增加,但因为功耗的限制,增加的速度不会像以前那样快;与此同时,我们会使用新的技术提高芯片的性能,而不仅仅是增加它的频率。
记者:2013.09月,英特尔公司CEO欧德宁在2003秋季IDF(英特尔信息技术峰会)上说:“英特尔将为计算与通信设备引入最新技术,从而在为英特尔产品提供更高处理速度之外,带来更加激动人心的创新特性和应用体验。”从单纯的提升频率转而开始注重其他性能,这种转变是为了适应市场的需求还是由于制造工艺的限制?
基辛格:我们在IDF上强调了融合,要在融合的过程中满足不同的需要。这次会议之后我们会更加强调电脑的安全、耐用性,未来将使用多任务、多线程等技术来完成计算任务,提高电脑的整体性能,并在此基础上控制功耗。的确,市场的需求和技术的局限这两个方面的因素都有。
记者:我还想就技术局限再提一个问题,现在最新的半导体制造工艺是90纳米,接下来是65纳米,那么,制造工艺还会延伸多少代?
基辛格:集成电路的制造工艺平均每两年更新一次。现在是90纳米,从这个季度起我们开始交付的是90纳米工艺制程的处理器。我们的研究预测是:到了2005年,将采用65纳米工艺制程,2007年是45纳米,2009年是32纳米,2011年会是24纳米,到了2013年将是17纳米。从现在的研究预测来看,我们相信,我们至少可以把摩尔定律延长到2013年。
记者:是谁在推动集成电路制造工艺的进步?只是计算厂商对芯片性能的要求最为迫切,还是说通信、消费类电子产品等厂商也在推动工艺的进步?
基辛格:我觉得摩尔定律适用于各个方面,包括计算、通信、家用电器等。事实上,方方面面都可以适用摩尔定律,比如我们现在正在讲的是Intel的无线电自由,这说的是让无线电今后也能够充分地使用我们这个新的纳米技术完成更为复杂、更为综合的任务,正是因为这些,无论是无线电还是通讯方面,今后任务的复杂性要求有像45纳米这样的技术来支持它自己专门能体会的特点。所以不仅仅是要求计算得更快,可能通信等其他的工艺也要求它更快。
非常重要的一点是,我希望人们能够理解,在我们看来今后不是Intel一家适用摩尔定律,而是各方面都可以使用摩尔定律,比如芯片上晶体管数量的增加带来更多的功能,芯片制造成本的下降使得电子产品的应用更为普及,同样也使得电池更加耐用,寿命更长。
从不同角度来看,摩尔定律对不同的领域有着不同的价值。所以摩尔定律本身是非常强有力的工具,同样也是一种战略。比如就家用电器而言,有些厂商很多时候不要求家电像计算设备那样具有那么高的性能,他们更看重成本上的降低,以低廉的价格提供给最终用户使用,这同样体现出摩尔定律的价值了。
计算与通信:谁融合谁
记者:Intel现在大力倡导计算与通讯技术的融合。我想问的是Intel的这一理念是想在计算产品中添加通信的功能呢,还是在通讯产品中添加计算的功能,还是说将计算与通信整合在一起,创造出全新的产品?
基辛格:是的,在我看来两者都有。因为今天的手机希望加上计算的功能,如果是一个手提电脑我们则希望它加上通信的功能。当然现在对我们来讲,这两者间相互的融合有很大的潜力,但现在我们还不能预测出将来可能出现某一种将两者都融合在一起的新产品。也可能到2010年的时候,我们已经分不清哪个是便携式电脑哪个是手机了。
记者:说到手机,我记得去年11月你在第二次接受我独家专访时,我们也讨论过这个问题。我认为,随着集成电路制造技术特别是单芯片系统(SOC)技术的发展,越来越多的系统将被集成到单一芯片上;另一方面,未来3G通信将以数据为主,语音是通信厂商的强项,数据则是计算厂商的优势所在。这两个方面的原因将会彻底改变现有手机制造商的商业模式,迫使他们不得不转向应用软件领域。你也认同我的观点。最近有家在通信和半导体领域都很知名的通信厂商负责手机业务的副总裁来华,也表示该公司将会转向应用软件。
我想问的是,Intel什么时候会把手机制造商变成通信应用软件厂商?
基辛格:实际上我们在今年正在做的事就是把计算、内存、通信的功能整合在单一芯片上。正如大家最近看到的,TI公司也能够把它的产品加上计算的功能,而且高通公司也把计算能力放在它的产品中。这也再次证实了我们之间的讨论。
摩托罗拉最近推出了一个基于Intel技术的手机芯片。现在一些手机厂商也正在使用硅“建筑模块”(基于硅的、开放的计算构件模块——编者注),加上越来越多他们自己的应用软件,然后用自己的品牌提供给用户。所以我相信,未来几年这种迁移将会持续下去。
对病毒还得硬功夫
记者:最近病毒非常厉害,Intel也推出了laGrande,Intel在安全方面有什么考虑?
基辛格:病毒在世界范围内都是一个非常困难的问题,而且我们知道病毒的形态多达几十万种,所以用病毒扫描的方式很难彻底得到控制。在这种情况下,你很难想象Intel能单枪匹马地推出一种解决方案来解决所有的病毒问题。
Intel的思路是将关键的信息和应用放在一个密封仓似的平台上进行处理。我们有三种做法:一是对I/O进行保护,二是对键盘进行保护,三是对屏幕进行保护,另外也保护一部分内存,还有用户看不到的处理功能等等。实际上我们希望通过上述机制的保护,使得任何私密的、关键信息得到保护,使得电脑系统未来在整个网络上可以抵御一些病毒的侵袭。当然,我们能把保护的单子列得很长,比如密钥、认可等都可以放在一个密封仓保护起来。
记者:最近中国的一家研究机构推出的处理器针对很多病毒是通过缓冲区溢出来侵入电脑系统,增加了对缓冲区的保护功能。Intel是否会针对缓冲区溢出这一问题在处理器中提供相应的保护?
基辛格:Intel的laGrande技术是以不同的方式对缓冲区溢出进行保护。比如在内存保护上,禁止任何坏的和非正当目的的方式使用内存,这种技术提供对缓冲区溢出的保护、对网络缓冲溢出的保护,也包括对安全漏洞的保护。
Intel在硬件指令级上提供了安全保护的可能性,但是否能保护,还要看软件厂商是否可以充分利用保护指令带来的功能,如果软件厂商能够完全利用这个功能,安全是可以得到保护的。需要说明的是,软件的开发和应用也需要一段时间。
记者:微软前些时候也提出了一个策略,希望把操作系统与BIOS结合得更紧密,从而保护系统的安全。作为一个处理器厂商你们如何评价此事?这样做是否会影响PC平台的开放性?
基辛格:我不敢肯定完全理解你提出的关于微软的策略,所以我不能说什么。Intel提出了EFI(可扩展固件接口),这是一种针对OS和BIOS的新的接口。我们最近在IDF上宣布了ModularFrameworkArchitecture(模块化框架结构),项目代号叫做Tiano,其目的是使EFI更快、更好而且更加安全。它是使用高级语言编写的,而且也提供了更多模块化的功能。EFI也得到了微软以及其他厂商的支持。
记者:除了微软,有没有其他操作系统厂商的支持,比方说Linux?
基辛格:有。我敢肯定的是,在安腾处理器上EFI得到了Linux厂商的支持。我也非常肯定,在x86系列也有Linux厂商在做,但现在还不敢肯定是否已经产品化了。但安腾版已经有产品了。
谁在主导IT技术的发展
记者:原型样机的推出应该是业界领导厂商做的事,因为它要引领市场和应用。近几年作为软件厂商的微软,陆续推出了PocketPC(随身电脑)、TabletPC(平板电脑)、SmartPhone(智能电话)、Mira(无线显示终端产品)、MediaCenter(媒体中心)等多种硬件计算产品,而在硬件领域本应具有先天优势的处理器厂商和系统厂商却很少推出原型样机?这是不是意味着,IT产业的发展更多的是由软件厂商主导?
基辛格:我觉得你的这个问题是针对一个广泛的革新而言。事实上,硬件厂商在很多领域有着创新,举例来说,我们在IDF中一再强调的迅驰技术、数字家庭等等。而且任何新产品的推出都需要软件与硬件的结合,所以,一直以来Intel在IDF上倡导创新PC,就是希望推进PC在新颖的外观、新的应用和新的能力等方面的进程,在这方面我们正与包括中国在内的OEM厂商进行合作。
记者:Intel在今年秋季IDF上展示了面向个人平台、可同时运行两个操作系统的Vanderpool技术。这对个人消费者来说有多大的使用价值?为1台电脑购买两套操作系统似乎有些不太值?
基辛格:我现在还不知道Vanderpool怎么解决操作系统许可的问题。但我可以给你举一个例子,假如你想把现有的PC从WindowsXP操作系统升级到微软的下一代操作系统Longhorn上,如果你使用了Vanderpool就不需要把Windows系统上的应用全部转到Longhorn上,因为有些应用是没有办法进行迁移的。实际上,现在很多人不是不想换新的操作系统,很大的原因是迁移太麻烦了。你所希望的是,让XP和LH两个操作系统可以同时使用,让各系系统上的应用和软件可以交替使用。Vanderpool就可以满足你的需要。
现在家用PC中主要使用的是Windows,Linux用得比较少。但是如果你有了Vanderpool技术,就可以在一台机器上尝试这两种系统,比如在使用Windows的同时可以尝试一下Linux支持的应用,这个技术使PC更耐用并充满了革新。尽管这个技术刚刚起步,但是我们看到了很大的希望。
记者:其实有一种办法可以解决软件许可的问题,像Intel在奔腾4刚推出时赠送128MBRDRAM那样,Intel在推Vandpoor时可以赠送操作系统嘛。
基辛格:(笑)你这是拿Intel的钱去慷慨。
多线程还是多内核
记者:现在是两个线程,超线程在未来会有几个?
基辛格:现在我们的超线程是一个处理器内核加上非常少的附加逻辑线路,就可以迅速地在两个线程之间进行切换,看上去好像是有两个线程在执行,实际上在同一时间真正执行的只有一个线程。下一阶段将是多内核,在两个内核中,每个内核都运行自己的线程,与其他内核之间互不干扰。但是我没说这两个内核都是超线程的,如果两个内核都实现超线程,看上去就像有四个内核一样。当然我们说两个内核是不够的,今后我们在服务器产品中要放入更多的内核,也许是4个,也许是8个,也可能是16个。因为内核越多让我们安装晶体管数量就越多,性能就越高。
记者:但是对于一个内核来说,能容纳多少线程?
基辛格:目前是两个线程,未来会容纳更多的线程。
记者:并行计算技术现在日益受到人们的重视。就处理器而言,在指令级上有像EPIC(显示并行指令计算,安腾处理器的指令体系——编者注),在线程级有超线程技术,在芯片级还有多内核技术。Intel怎么评价这几种并行技术,或者说Intel更看重哪种技术?
基辛格:就系统而言,还有多处理器技术。在并行计算上,现在有多处理器、多内核(Multi-Core)、很多内核(ManyCores)、超线程、EPIC等技术,而且还有很多并行技术都在开发之中。有很多的方式去实现线程,但是对我们来讲,关键所在就是如何来执行线程。当然,在芯片上怎么做,要取决于市场,取决于有多少数量的晶体管,但我们的重点还是放在如何利用线程上。
记者:Intel在今年秋季IDF上提出利用超线程技术可以将处理器的性能提高50%。但是,今年11月我在独家采访AMD公司的CTO(《从32位到64位顺其自然—独家专访AMD首席技术官FredWeber》,2003年第74期)时,他告诉我说,他不看好超线程,因为超线程的优点只是体现在线程对内存数据访问的操作上,而在处理器自身的数据运算上实际上效率不会提高。不知道你对此有什么看法?
基辛格:我觉得他说错了。当有人没有能力生产这种产品系列的时候,他当然会说这个不好。所以我认为有很多种方法让大家充分利用线程,我觉得充分利用线程是一个非常重要的观念,未来十五年中大家都会围绕它做事。当然我并不是说多内核不好,我们也认为多内核非常重要,而且也将把这一技术带到我们的产品中。
我觉得这是我的朋友FredWeber说的,CTO之间都认识。你采访的是他吗?
记者:是的。
64位个人计算何时成气候
记者:当时你告诉我说,个人计算市场对64位计算的需求还需要五六年的时间。我不知道你现在是否修改了你去年的预测?
基辛格:一年前告诉你需要五六年的时间,现在告诉你是四五年。我没有说我们什么时候在个人计算上使用64位,我只是说什么时候个人用户需要它,所以这两者之间有重大的区别。今天我们看到系统限制是1GB的物理内存,那么我们什么时候跨越32位这个门槛进入4GB。根据摩尔定律每两年提高一倍的道理,从1GB到2GB将用两年的时间,从2GB到4GB还将需要两年的时间;到那时才跨越32位。所以,到现在为止我们没有看到哪个个人系统装的内存超过4GB。这样你推出64位的产品没有用,只是增加成本。从现在开始到2007年,超过4GB的系统、64位OS和应用将会陆续出现。
记者:你认为64位个人计算在2007年才会成为主流?
基辛格:是的。
记者:但是作为最重要的处理器供应商,Intel应该是主动引导64位个人计算市场而不是等待这个市场。我相信Intel会在2007年之前推出用于个人计算的64位处理器。
(Intel中国公司公关经理刘婕插话:我们不能预测。)
基辛格:我同意你的观察,但不能给你确切的答复。
Intel高级副总裁兼CTO,负责包括Intel实验室公司等Intel研究机构在内的公司技术事业部。他是Intel公司有史以来第一个CTO,在公司内有“Intel小神童”之称。
基辛格1979年在林肯技术学院毕业后加入Intel。他是1982年2月推出的80286处理器设计组的关键成员;1983年在位于硅谷的SantaClara大学(2002年全美排名第171位)获得学士学位;他也是1985年发布的80386处理器设计组的关键成员;同年在斯坦福大学获得电子学方向的硕士学位;他是1989年发布的80486处理器总设计师。
此外,他还曾在IntelProShare电视会议、互联网通信产品等领域担任行政和产品开发管理职务。
记者手记:摩尔定律的背后
摩尔定律从1965年诞生至今已经准确灵验了近四十年,至少在未来十年内,它还将继续准确下去。作为一个经验公式,能在飞速发展变化莫测的半导体领域准确五十年,这不能不说是一个奇迹。
透过奇迹,我们应该得出这样的结论:与其说是摩尔定律几十年来一直统治着半导体市场,不如说是摩尔定律只是客观真实地反映了半导体产业的发展规律。用户对芯片性能和功能的需求,促使半导体厂商采用更窄的制造工艺并将更多的晶体管放到芯片中,同时,半导体厂商为了降低成本,采用直径越来越大的圆片来提高产出率。
另一方面,芯片卖得越多,对摊薄耗资不菲的生产设施投资越为有利,唯有开放性的通用产品才能做到市场最大。因此可以说,是开放性成全了Intel半导体霸主的梦想,是大规模的生产“制造”了PC市场。
当计算芯片的市场容量已经不足以获得丰厚回报甚至难以摊薄生产投资时,计算芯片厂商的目光自然不会总停留在计算市场上,所以Intel有了扩展摩尔定律——“计算与通信融合”,把目光伸向通信领域。到这时,我们开始不能就事论事地谈论“半导体上的集成度每18个月提高一倍”,而是应该看到摩尔定律已经从强调晶体管的集成扩展到了强调功能的“集成”。
半导体技术发展至今,足以能在一个芯片上装下数千万只晶体管,有趣的是这是一个喜忧参半的结局,如此之多的晶体管,加之如此之高的主频,使得芯片工作起来像是一个小电炉,从而“拖累”了主频提升的步伐;但另一方面,如此之高的集成技术,使得多内核和超线程等并行计算技术成为可能。以此为契机,未来并行技术对芯片性能的贡献将会越来越大。十多年后,当半导体工艺遭遇物理极限,频率无法继续提高时,唯有并行技术能够担当继续推动硅计算的重任。
如果说摩尔在1965年能够突破集成电路发展初期的局限提炼出摩尔定律,那么,今天我们探讨摩尔定律时,更应用发展的眼光,看它给产业带来的启迪,而不是就事论事谈地谈论摩尔定律灵还是不灵。
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