处理器亟待平衡评估 换个视角再看处理器

    在进入21世纪之后，家用电脑处理器的实际运行频率突破了1GHz，短短的几年之间就已经向4Hz发起冲击。如此高的频率，“军功章”有Intel的一半，也有AMD的一半。当然，如果不是Intel和AMD拼命提升频率进行竞争，今天我们还难以如此深刻地体会到绿色计算和节能IT的价值与迫切，再联想到IDF大会上，Intel的CEO半开玩笑般“下跪”认错，也就不难理解：为什么对于一度被IT硬件厂商当作天条定理的摩尔定律，眼下讨论得最多的是它是否已经走到了尽头。

　　能源挂帅，绿色计算成风潮

　　多核心同步联合计算是处理器发展的另一个方向，人们不再关心处理器的时钟频率，但依然没有走出怪圈——除了核心频率之外，处理器内部的核心数量重新成为人们衡量处理器的要素，而且有愈演愈烈的发展趋势，全然不考虑实际应用需求以及配套软件是否能发挥处理器的性能。在目前处理器的发展趋势和整体架构之下，性能与功耗很难做到平衡相处，高性能处理器带来的隐患就是功耗会有明显的增加。在以前，高频率处理器是“电老虎”的代名词；现如今，多核心处理器正在取代高频处理器的地位，虽然处理器频率不会继续快速提高，但依然是惹不起的“耗电大户”，单个配件的功率占到了整机的1/3或1/4，这是一个相当夸张的数字。

　　在能源成为高成本消耗品的今天，计算机的耗电量已经是不可忽略的成本开销。处理器在整个计算机功耗体系中扮演的角色并不光彩，动辄上百瓦的输出功率是高额能源消耗费用的罪魁祸首之一。如果处理器生产制造商还不关注产品在性能和功耗方面的平衡性，前车之鉴就是下一款奔腾处理器——Intel自己放弃了以时钟频率为卖点，苦心经营15年的奔腾品牌，发布了更注重功耗的酷睿系列处理器，究其原因，无疑是为了回应市场的变化。

　　进入21世纪以来，曾经被誉为“朝阳产业”的IT行业因其居高不下的能源消耗而备受拷问。如何才能扭转这样的现状？答案是：绿色计算，处理器先行。主流的处理器制造商都已经认识到这一点，并着手开发低功耗处理器：VIA在这一方面是起步最早的，虽然处理器频率不高，但功耗控制极为理想，性能也可满足大多数的运算需求；Intel从2008年开始转而高调宣传其“懒处理器”的节电；AMD也开始意识到低功耗的重要性。未来低功耗将是处理器发展的走势之一。

　　近年来瘦客户机市场的蓬勃兴起和笔记本电脑的相对普及则是对这一发展走势及其必要性的极佳证明。目前许多公司都放弃了传统的台式电脑，而为员工购买采用低功耗处理器的瘦客户机或者轻巧便携的笔记本，每天在满足应用的情况下可以为企业节省下一笔不小的电费开销，对中小企业的CEO来说，这就是看得见的实惠，也正是绿色计算的价值所在。

　　功耗与性能，两手抓两手都要硬

　　俗话说“过犹不及”。就像片面强调主频与速度被证明了是一个形而上学的错误，单纯追求功耗控制不过是这个错误的另一面。

　　Palm手机使用的处理器曾是低功耗的代表，但伴随着时代的进步，一直以低功耗自诩Palm却在Windows Mobile手机带来的丰富多媒体体验面前节节败退，究其原因，处理器的性能不济导致无法满足多媒体应用需求才是致命伤。现在，几乎所有的智能手机都有了一颗强劲的芯。

　　由此可见，一味的强调低功耗也会进入另一条死胡同。特别是在目前新兴的超移动市场里，功耗与性能似乎是一个分叉路口，如果基于传统设计，两条路并没有交叉的可能，但实际上人们的需求是同时需要满足移动性和应用性，所以更有效率地发挥处理器的计算水平满足应用才是硬道理。

　　要性能，当然没问题。但问题是传统的面向移动平台的处理器不是性能太差就是功耗太高，所以，重走老路肯定是不行的，只有功率性能两手抓才能满足需求。因此，Intel开发了低功耗的Atom处理器，不过缺点是没有平衡好性能，运算能力的缺失使业界老大颇显狼狈；AMD面向嵌入式的Geode系列的处理器同样把重点放到了控制功耗上，这一对老冤家依旧在探索处理器整体平衡的道路上如影随形；相对而言，在这一领域经验更丰富的VIA有着比较明显的优势，最新推出的基于x86设计的“凌珑心”Nano处理器应该是目前业界关于处理器怎样走好“中庸”路线的最好榜样。这两年来包括惠普、OQO、清华同方等国内外知名厂商广泛选用VIA处理器的势头有增无减，总让人忍不住联想到“上帝对你关上一扇门，就会为你打开另一扇窗”这句名言。

　　绿色计算的宗旨不外如此——无论是对传统桌面市场还是最新兴起的超移动市场，都需要注意处理器的平衡性，也就是性能与功耗之比要合理，虽然这两个市场的实际情况各不相同，但用户的根本需求却是一致的：在保证性能的基础上尽量降低功耗，这样产品才是真正具有可用性，而不才不会重蹈“奔腾”和“Palm”的覆辙。

　　能否换个角度再看处理器的价值

　　以“奔腾”和“Palm”做前车之鉴，会促动我们思考以往衡量处理器的方式是否需要被重新定义：只注意处理器的主频、性能、外频、缓存容量等硬性参数的时代已经过去，当高额能源附加费用已经到了不可忽视的地步；人们对移动性的需求达到了前所未有的高度，以性能和主要硬件参数为基准去衡量处理器的体系已经失去了应有的价值。

　　一台瘦客户机就可以满足的办公文档处理需求，是否有必要使用高功耗的商用电脑呢？在以前，这是一个见仁见智的问题，但如果将能源消耗也计算在成本里面的话，同样可以满足日常办公应用的瘦客户机在现今显然比高功耗的商用电脑更具有投资使用价值。如果按照Intel的早期的价值标准体系衡量，处理性能不如台式机的瘦客户机，已经没有发展的必要，因为性能与高频处理器差距明显，所以这种低功耗低价格的产品价值不大。但站在今天的角度来看，事实显然并非如此。

　　与其慨叹处理器应用价值难以体现，倒不如正视处理器发展到目前的盲区。消费者应用的情况千变万化，不同的应用对于硬件平台有不同的要求，这就需要具体情况具体分析。单纯追求处理器“主频”和处理“速度”的时代早已远去，我们必须清醒地看到，可用性、可靠性、管理特性、系统利用率和总体拥有成本等元素加在一起，综合起来的平衡系统才是最符合实际的衡量方式。

　　而未来，无论处理器的发展之路做何变化，在能源短缺的现状下，即使处理器的功能和性能再增加，对能源功耗的需求应该一直呈现降低的趋势，虽然一些高性能处理器会继续强调计算性能，但更多的处理器会注重功耗和性能之比，而并非单独强调性能或功耗。从这个意义上说，以往单纯以频率和性能来衡量处理器的方式已经成为过去式，而我们需要做的，是在这个特殊的时代里寻找新的评价体系，让高科技的动力与绿色和谐的整体社会发展目标走到一起。