在第56屆IEEE/ACM微體系結(jié)構國際研討會上，來自加州大學河濱分校（UCR）的科研團隊揭示了一項革命性的技術——僅需提升原來處理器的利用效率便能實現(xiàn)計算速度翻番且能耗減半。

據(jù)介紹，這一技術原則上適用于各種處理器及加速器，例如手機芯片至數(shù)據(jù)中心服務器，但需結(jié)合具體設備進行定制適配開發(fā)。

加利福尼亞大學電氣與計算機工程學系副教授、此項研究共同作者曾宏偉（Tseng）解釋道：“無需增加新處理器，即可在現(xiàn)有的計算機平臺上應用我們的技術。它的重點在于更有效地利用已有硬件資源。”

他們所研發(fā)出的全新平臺摒棄了傳統(tǒng)的單線程編程方式，推出名為同步異構多線程（SHMT）的新型技術。SHMT以質(zhì)量感知工作偷?。≦AWS）調(diào)度策略實現(xiàn)平衡，以保證合適的計算質(zhì)量和負載，從而降低資源消耗。

在SHMT運行時，系統(tǒng)會生成一系列虛擬操作（vops），并分割成一個或多個高級操作（hlop），允許在多種硬件資源間并發(fā)執(zhí)行代碼。通過選取正確的策略來加速SHMT的運算過程。

曾宏偉教授還就其團隊構建的測試平臺做了演示，展示了新軟件工具庫的實用性。他們創(chuàng)造出了一款融合了手機、個人電腦乃至服務器特征的新型設備。這個測試平臺主要由一塊安裝有PCIe接口的主板，一塊配備有NvidiaNanoJeston模塊組合的‘計算單元’組成。同時，通過M.2 KeyE插槽與谷歌Edge加速器（TPU）相連。此外，該系統(tǒng)還配備了四核心ARM Cortex-A57處理器（CPU）和128個Maxwell架構圖形內(nèi)核（GPU）作為輔助工具。

而其對應的主內(nèi)存配置為4GBLPDDR4，頻率為1600MHz，帶寬為25.6Gb/s，用以儲存常規(guī)數(shù)據(jù)。該邊緣TPU模塊則額外擁有8MB內(nèi)存容量，并默認選用Ubuntu Linux 18.04作為操作系統(tǒng)。

在一個采用標準測試應用程序運行SHMT軟件包的簡便異構平臺實驗中發(fā)現(xiàn)，與基本計算分配方法相比，QAWS框架的計算速度增加了1.95倍，耗能卻減少了51%。這樣的成果如果可運用于數(shù)據(jù)中心，只需維持原有的硬件環(huán)境，便能獲得更高的性能收益。雖然當前提出的解決方案仍有待進一步完善，但是其潛在價值已經(jīng)引起了廣泛關注。