摩爾定律跟不上年輕又活力十足的云端應用需求？

Google的一位主管在日前于美國舉行的年度產業(yè)策略高峰會（Industry Strategy Symposium）上對與會企業(yè)高層表示，摩爾定律（Moore’s law）并未跟上仍然「年輕」的云端服務市場之腳步，他呼吁產業(yè)界推動數(shù)據(jù)中心專用處理器、內存、互連與封裝等技術的創(chuàng)新。

「摩爾定律速度趨緩以及云端服務的成長，已經把我們帶到了一個反曲點（inflection point）；」負責數(shù)據(jù)中心硬件采購的Google資深營運總監(jiān)Prasad Sabada表示：「游戲規(guī)則又一次改變，我們需要產業(yè)界以有意義的方式來響應。」

具體來說，他呼吁推動處理器的優(yōu)化，降低本文切換（context switching）以及其他對Google實際工作負載十分關鍵的運作之延遲：「我們已經看到許多處理器針對Spec性能評測基準進行優(yōu)化，但是在Google，我們的工作負載與Spec大不相同?！?/p>

Google引述史丹佛大學（Stanford）制作的圖表，表示處理器性能進展停滯（來源：Google）

Google也想要更低延遲的內存芯片，「我們能從降低內存延遲取得很大的進展，就像處理器的性能提升那樣；」Sabada所指的是新一代內存架構的潛力表現(xiàn)。

在近一年前，Google的競爭對手Facebook開始支持英特爾（Intel）的3D XPoint內存，這種新一代內存在許多方面的表現(xiàn)號稱優(yōu)于今日的NAND閃存；英特爾已經在去年底開始限量提供該內存芯片樣品。

在互連方面，Sabada表示，今日的典型處理器總線有許多針對I/O與加速器組件的overhead存取，并不適合新興的內存架構；此外，需要光學接口例如硅光子（silicon photonics）技術，來連結數(shù)據(jù)中心里的服務器。

Sabada指出IBM的OpenCAPI接口就是Google支持的技術之一，但他并未提到另兩個在去年發(fā)表的技術CCIX與GenZ，分別是開放性加速器接口，以及儲存級（storage-class）內存。

Google尋求更低成本的2.5D芯片堆棧

在封裝技術方面，Sabada表示將邏輯、內存、數(shù)字與模擬裸晶結合在同一片基板上的2.5D芯片堆棧技術「令人振奮」，是一種實現(xiàn)異質芯片的「酷方法」；不過他也指出，該類技術的大量生產良率與成本還未達到令人滿意的程度。

AMD的繪圖處理器部門首席架構師最近也表達了類似的挫折，該公司同樣正嘗試將芯片堆棧技術推向主流市場。

Sabada請求芯片產業(yè)高層加速各領域技術的創(chuàng)新，但他也理解，設計與生產先進芯片的復雜度與成本越來越高。「我們已經遭遇障礙，頻率的提升不是我們習慣的，基本上我們看到了單核心處理器性能的限制；」他指出，種種挑戰(zhàn)推動了往多核心處理器的轉移，但：「這在云端環(huán)境中會是一個挑戰(zhàn)?！?/p>

Google在去年發(fā)表了張量處理單元（Tensorflow processing unit，TPU），將之視為未來潮流；Sabada表示：「我們已經邁入加速器時代…TPU只是你們將在接下來看到的這類組件案例之一。」他并指出，機器學習將會是云端運算的關鍵驅動力，那是一個利用人工智能的強大應用案例，也是Google許多云端產品支持的能力。

編譯：Judith Cheng

（參考原文：Google Searches for Better Silicon，by Rick Merritt）