处理器市场最终会被统一吗?
并用做硬件加速块。FPGA能很好地完成信号处理工作,此时它有较少的决策状态,以及大量的数据点处理工作。
协处理器类别依赖于硬件,加快工作负荷的处理速度, 减少能耗。协处理器通常不是单独使用,而是与其它处理器相连接,或共同集成到一个封装内(如与DSP或微处理器)。
微处理器采用通用架构,能够完成相当大范围的处理工作,极具工作负荷的灵活性。它们处理环境切换时不如微控制器那么快或那么确定,同时做循环处理时也不如DSP快速和有效率。但当要处理那些未知内容时,例如一个支持用户加载应用的系统,微处理器就是最理想选择。
微处理器通常能支持大量的存储地址空间,采用大规模的片上缓存,以补偿访问片外存储器所带来的时间损失。当成本与能效的重要性低于短时间开发周期时,它们很适合于做“临时应急”的原型,或概念验证研究。
微处理器
ARM处理器在移动设备中的爆炸性发展,使一些人产生了疑问:是否在其它市场中,ARM也会替代其它微处理器架构。不过,现有的微处理器架构也拥有类似于8位微控制器的秘密武器,这就是行业知识,它深深地埋藏在当前架构以及生态系统之中。
想想某个微处理器架构的特殊变型,其特性已经过开发、测试和微调,因此该变型特别适用于目标应用的特定需求。再考虑为既定市场服务的软件实体,一个强大的既有微处理器架构非常类似于8位微控制器,它周围是一个强大而成熟的生态系统,包括开发人员、工具、操作系统以及中间件,这是现有处理器应对挑战者的缓冲器。
有关当前处理器优势有一个特殊例子,就是哪款微处理器架构将最终赢得平板电脑世界。ARM架构现在拥有显然的优势,因为很多平板设计将其当作一部大型智能手机, 而ARM架构在智能手机市场有着多年的软硬件支持史,拥有很多相关设计知识。如果平板电脑继续保持智能手机模式,则ARM架构就是最佳定位。不过现在也有基于其它微处理器的平板产品,它们对平板的定义是有差异的。例如,如果微软可以重新调整平板电脑市场,充分利用自己Windows OS的生态系统,则今天的平板市场就可能完全是不同面貌了。
据一些估计,过去数十年来,供应商提出了超过200种处理器架构。其中大多数已经销声匿迹,或被其它架构吸收。现在只有10 个左右架构仍在为开发人员提供工具和方法,以创建出今天包含处理器与开发工具复杂生态系统的应用,并且有行业针对性的工程与软件支持。如果再从这些里面精选几个,开发人员市场是否能得到更好的服务呢?
处理器市场这种巨大混沌的状态说明,要找到服务该市场的正确方式是多么的复杂和困难。不确定性并非源于过去,今天的技术相当大一部分也存在着不确定性。这种不确定性的一种表示就是关于8位是否死亡的无尽问题。
我最近刚知道,有些公司正在悄悄地探索能明显提高原生处理性能的方式,即在某些DSP应用中减少数据的大小。一部分挑战是要做出可接受的权衡,一方面是短字长所带来的问题,另一方面是较低功耗下组合较高性能的好处。今天有些DSP支持在较大执行引擎内的8 × 8 MAC(乘法累加)。简言之,我们的未来会有8位DSP吗?你永远不知道下一个好想法来自哪里。如果你可选的处理器架构不多,产生疯狂思想的机会也就不多,例如冒出来一个8位DSP。
很多评论家争辩说,如果我们的架构选择少,软件代码会更容易维护,因为有更庞大的开发人员群体来获取、使用和维护它。那么,一个统一架构会改进现有行业知识的可转移性吗?更重要的是,能有利于新行业知识的发展吗?
据我所观察的大型半导体公司的所作所为,我很怀疑,有限的架构选择会导致更慢的创新,因为在开发支持生态系统中,有足够多的资源来解决最大批量应用的工程化问题。这可能对发现新兴应用的努力造成负面影响,这种努力可能代替现有的大批量应用。
正如中土地球的不同竞争一样,每个现有处理器架构都包含着自己独特的行业文化或开发生态系统,使之在完成某些任务方面优于其它替代品。大多数设计已经采用了多处理器,而广泛的处理器选择使开发人员能够在自己的设计中挑选并使用同类最佳器件与软件。单一架构成功地一统天下,也许会是提升开发人员生产力的关键,但也可能成为一种桎梏,过分强求一致性, 却限制了创新的方向与机会。
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