Android处理器照亮了黑硅

芯片设计师们面临的黑硅(black silicon)问题越来越严重，漏电愈演愈烈几乎让他们无法使用黑硅。有一种新级别的细晶(fine-grained)、特殊应用内核可以收复失去的裸片面积，创造更高效的处理器。一位加州大学的研究人员表示他们正利用上述方法开发Android处理器原型产品。

　　加州大学圣迭亚哥分校研究生Nathan Goulding在热门芯片(Hot Chips)大会的一份论文里说：“在每一个制程节点，能够主动切换的芯片比例呈指数级下滑。根据标度理论，以后只会更严重。”

　　论文中说，相比面积同等、功能相同、功耗接近的90纳米区块，45纳米区块的可用裸片尺寸要少2.8倍。Goulding说解决办法是创造一系列专用程序内核，以获得8-11倍于通用CPU的节能效果。

　　加州大学圣迭亚哥分校正在研发Green Droid程序处理器以证实自己的理论。他们已经使用自己的自动化工具设计了21个内核，来处理GoogleAndroid手机所需的工作。

　　这些被称为CONservation的内核运行着包括少量指令的任务。范围包括AndroidDalvik虚拟机的一些方面到Linux关键代码再到内存管理功能。

　　Goulding他的团队让7平方毫米的硅片能够运行43,000条基本指令，这包括了Android手机95%的高能耗任务。这些内核由一个中央MIPS处理器管理，选择这个CPU的主要原因是他们学校能够使用该IP内核。

　　这个项目中有个非常有趣的地方，就是团队设计来生成内核的自动化工具。工具包括一个编译器，将一组指令凝结成一个更高级别的任务;还有一个代码生成器，可以提供Verilog来进行工作。

　　Goulding解释说：“我们希望控制内核创造的整个流程。”

　　专用程序内核不需要像MIPSCPU那样提取通用指令、管理低级别寄存器。不过，接来下还有很多工作要做。

　　研究人员还没想好怎么让一个MIPS主导的体系保持在低功耗状态下，怎么仲裁共享内存的访问。尽管Green Droid设计仍处在早期阶段，它的概念在热门芯片大会上还是引发了很多疑问。

　　比如刚刚离开Sun加入微软的资深芯片设计师Marc Tremblay就说：“我没见过任何一款这种粒度的加速内核。” 　　加州大学圣地亚哥分校研究生Nathan Goulding介绍了他的应用加速器概念。