目前选择四核处理器移动平台并不是明智之举
多,进一步将P的阈值降到一个合理的数值(大约30-35%)。
图2:比较单核对双核(绿色曲线)与双核对四核(红色曲线)的加速比提高幅度
我们继续比较双核和四核处理器:根据经验,并行比例超过70%的应用软件是很少的。多媒体应用软件和某些视频应用是一个例外,考虑到它们需要的大量并行处理和优化计算,其P值非常高,甚至达到了90-95%。但是,我们所讨论的上下文有其特殊性:移动平台的相关多媒体功能几乎全都是硬件加速,导致这种特殊性的原因是:没有任何其它方式能够达到所需的性能并且/或者移动平台的功耗是受限的。非硬件加速的多媒体应用软件确实可充分发挥四核处理器的优势,但是,它们会很快耗尽任何一种移动设备的电池,因此非硬件加速的使用是有疑问的。
网页浏览器是推动移动计算性能提高的主要力量之一。今天的网页浏览器能够在双核处理器上取得1.4-1.5的加速比,对应的P值在55-65%之间,仍远低于70%阈值。另外,实际的应用情况甚至要比理论更差,因为在今天的网页浏览器内并不能找到Amdahl定律定义的并行百分比P。事实上,大多数加速比来自关联的支持活动,例如,用户界面、多媒体、网络等,某些活动会分几个线程执行,因此,这些系统级的并行活动让双核处理器优势(1.4-1.5的加速比)得以充分发挥。
即便我们在网页浏览中使用Amdahl定律,由于所涉及的并行算法之间的相互差异,我们也无法在四核处理器上得出1.8-2.0的理论加速比。事实上,我们倾向于四核处理器的1.6-1.7的理论加速比,这个比值对应一个更具实际意义的50-55%的等效P值。即使移动多核处理器的处理优势将会极大地推进网页浏览器的并行化机制,但是,鉴于所涉及软件的复杂性,这个过程肯定需要一段相当长的时间。
视频游戏是另一类值得考虑的计算密集型应用软件。与网页浏览器相似,,今天的大多数商业游戏引擎并非并行且不适用于Amdahl定律。我们发现,有些游戏具有与网页浏览器一样的系统级特性,从而在双核处理器上能取得很好的加速比,当然,其P 值仍然低于推动四核处理器应用的门限值。
此外,移动视频游戏的瓶颈是图形处理,而不是CPU。因此,目前,四核这一点激励因素不足以让软件厂商在如此复杂的系统的并行化工程上花费大力气。我们预计这种情况会逐渐改观,但是还是尚需时日。
多任务处理的任务量有多大?
多任务处理是软件并行化的另一个推动力,当然,多任务处理肯定受益于多核处理器。多任务处理指同时处理多个相互关联性很小或无关联的粗粒活动。多任务处理的例子很多,例如,一边听音乐一边上网或进行多页浏览(现代的多页浏览实现方法将针对不同的页面分支出不同的进程。)。
因为多任务处理完全取决于并发任务的数量和属性,所以并没有类似Amdahl定律一样的数学公式来帮助我们确定其加速比。我们需要设法找到貌似合理的能够把下一代2 GHz双核处理器发挥到极限的用例,一边听音乐一边做其它事情当然是一个很普通的用例,但是播放音甚至播放数据流的工作量并不是很大。
今天虽然有很多Widget微件生成多任务处理请求,但不幸地是,这些程序的代码量还是很小,甚至不能接近一个单核处理器的满负荷。把手机视频转码在外接显示器上播放同时浏览网页或玩视频游戏是一个任务量很大的多任务处理用例。不过,移动平台的多媒体功能多数是采用硬件加速技术,否则很快就会把电池用尽,无需考虑双核与四核处理器。总之,很难发现足以激励人选用四核的并行用例。
时机尚不成熟
按照PC行业的市场发展轨迹,部分移动行业将很快进入四核处理器平台时代。四大于二是一个非常有效的营销口号!然而,对于最终的用户来说,事实并非如此。
正如本文所述,四核处理器可能会对用户的成本和性能感觉构成负面影响。当然,某些高端小众市场或特殊使用场合不会受此影响,然而,事实上,今天的软件的并行化程度还是不够高,此时选择四核处理器不是明智之举。只有软件改进了,才是选择四核的正确时机。目前,意法·爱立信宁愿集中精力优化速度更快且功耗更低的双核处理器,我们相信这将会给大多数消费者带来更切合实际的好处。
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