每月新技术之星

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  在刚刚过去的一个月,我们欣喜地看到业界出现了一些新技术和新动向,其中不乏亮点。在处理器领域,AMD将导入45纳米工艺与12核处理器,以此展开绝地反击;在散热技术领域,美国ThorrnMicro技术公司的两位工程师Dan Schlitz和VishalSinghal展示了名为“固态风扇”的最新成果,与现行的风扇相比,“固态风扇”并没有任何运动的组件,但它又具有与风扇相同的效果,能够推动气流运动来给芯片散热。在文档格式标准方面,微软公司Office OpenXML格式(简称OOXML)的ISO投票结果宣告出炉:微软公司最终获得75%的支持票,OOXML格式也正式成为事实上的国际标准。除了上述介绍的技术亮点外,其他领域也有值得推荐的新技术,让我们继续往下看。在接下来的内容里,我们将分门别类,介绍部分领域的新动态,关注每一个技术之星的诞生。
  
  AMD展开绝地反击
  
  在英特尔的重重压力下,AMD公司的经营状况颇为糟糕,为了缩减成本,AMD不得不进行大范围的裁员,同时本季度蒙受高达3.58亿美元的亏损。不过AMD内部认为这些问题并没有什么大不了,在过去的岁月中,AMD多次遭遇类似的情况但每一次都能绝处逢生,AMD的员工对于未来也都充满乐观态度。
  在这样的背景下,45纳米工艺能否顺利导入就显得尤为重要,事实上这也是AMD公司在2008年提升竞争力的关键砝码。新工艺将明显降低AMD处理器的功耗与发热量,同时将主频推高到3GHz以上,不仅如此,新一代45纳米Phenom处理器将拥有多达6MB的三级缓存(目前只有2MB),同时高速缓存部分将采用低功耗设计,处理器的能耗将因此有明显的下调。而在高端服务器领域,除了4核心的“shanghai(上海)”外,AMD还将衍生出原生六核产品,代号为“Istanbul(伊斯坦布尔)”,竞争目标直接指向英特尔的六核心Dunnington Xeon芯片。AMD也将从Istanbul开始放弃所谓“真四核”的宣传,而是效仿英特尔,将两枚Istanbul核心封装在一起,这样便构成一枚拥有12核心的处理器,各个核心之间通过高带宽、低延迟的HyperTransport(简称HT)3.0总线连接在一起,拥有很高的协作效率。AMD表示,这种12核处理器总计拥有四通道内存控制能力,再加上HT3.0的高性能,其效果有望优于Intel Nehalem架构的三通道内存控制器。
  Shanghai与Istanbul都将采用新型的Socket1207+接口,虽然它可以向下兼容现在的Socket1207平台,但兼容模式下HT总线的速率会有所降低——但不管怎么说,基于Socket 1207 Opteron平台的服务器将可以自由地进行升级,这项便利显然将受到服务器用户的广泛欢迎。
  在桌面领域,Phenom与ATI图形技术的整合力量依然是AMD的法宝,尤其是在图形芯片组领域,AMD当前的780G系列表现出很强的竞争力,由于英特尔一直缺乏强有力的图形技术,它的低端整合产品一直未被看好。
  
  固态风扇散热技术
  
  尽管半导体制造工艺不断更新,但计算芯片的发热量仍逐年递增,如何快速有效地散热日趋成为问题。有鉴于此,以IBM为代表的业界巨头都在积极研究革命性的散热技术,以期提供高效的散热技术,解决芯片热量蓄积的问题。近日,美国Thorrn Micro技术公司的两位工程师Dan Schlitz和Vishal Singhal展示了名为“固态风扇”的最新成果,该成果是在美国国家科学基金会(NSF)资助下进行,项目早在六年前就开始启动,但直到现在方获得成功。
  与现行的风扇相比,“固态风扇”并没有任何运动的组件,但它又具有与风扇相同的效果,能够推动气流运动来给芯片散热。之所以能够做到这一点,固态风扇其实利用了一种名为“电晕风(Corona Wind)”的自然现象,即两个相邻高压电极之间如果发生电晕放电,导致电离子运动,那么在电离子的推动下,空气也将发生流动。研究人员在一个圆柱体中将导线放置在导电圆片上,同时施加强大的电流,这样导电圆片与圆柱体之间就产生强大的电场,在电场作用下两个电极就产生了微量的等离子体,进而推动空气中的分子发生同向运动,由此产生用于散热的风流。
  理论上说,这种固态风扇可以产生最高达2.4米/秒的风速,而普通的机械风扇最高只能产生0.7-1.7米/秒的风速,固态风扇在散热能力上高出一截;不仅如此,固态风扇没有任何机械结构,几乎可以保持零噪音运作,这也是机械风扇所无法比拟的。另外,固态风扇不惧灰尘,没有机械风扇需要费力清洁的烦恼。第三,固态风扇的体积比机械式风扇小得多,通常只有后者的四分之一左右,非常容易安置。研究人员表示,目前他们已经能够利用固态风扇为25瓦功耗,小于1立方厘米体积的芯片散热,而且未来可以直接集成在硅片内,制作出无需额外冷却辅助的芯片。不过,Thorrn Micro公司尚未透露何时能够实现固态风扇的商业化推广,预计实际产品上市还需时日,而小体积的特点让它将首先被应用于笔记本电脑、MID等便携型设备中。
  
  VIA Isaiah处理器性能喜人
  
  英特尔的Atom迅驰并非是超移动平台和低价笔记本的唯一选择,至少VIA新近推出的Isaiah处理器拥有很强的竞争力。Isaiah的特长在于拥有更优秀的性能,过去一些业界分析家对此深表怀疑,因为VIA的上一代C7-M给他们留下糟糕的印象。伴随着Isaiah的量产,该平台的性能评测数据也得以披露,其中德国一家媒体对Isaiah、C7和英特尔的Celeron-M、Atom平台进行对比评测,各处理器的主频都为1.6GHz,其中Celeron-M为Yonah架构的单核处理器;测试软件采用CrystalMark 2004R3,该软件着重测试处理器的ALU算术逻辑运算能力与FPU浮点运算能力。
  实际测试结果显示,Isaiah的性能果然不负众望,无论ALU还是FPU都大幅度超过自家的C7和英特尔的Atom平台。相对于C7,Isaiah的ALU/FPU分别提升了1.6倍和80%;相对于Atom,ALU性能领先幅度分别为40%,不过FPU浮点性能大体持平。若与Celeron-M相比,Isaiah的ALU性能仍有25%的优势,不过浮点性能则落后35%。考虑到便携设备对于浮点性能的敏感程度远逊于ALU性能(浮点运算主要在3D渲染、多媒体编解码、图像处理等应用中,ALU运算则决定程序启动与执行、商务办公等应用的实际效能表现),Isaiah的表现可以说超出人们的期望。
  由于具有较为理想的效能,Isaiah平台被Eee PC之类的低价超便携笔记本电脑所采用,与之相比,英特尔的Atom迅驰平台固然也拥有低成本和低功耗的特点,但低下的性能是它获得成功的主要障碍。
  
  Linux 2.6.25内核发布
  
  内核决定着操作系统的性能,一直以来,Linux的内核都是由一个专业开发组负责,版本的更新非常活跃。继2.6.24稳定内核之后,Linux的最新内核2.6.25在本月份发布,相比现有的2.6.24,新版内核带来众多重要的新特性,进一步提升了Linux的执行效率。这些新特性主要包括以下四个方面的内容:
  进程组内存资源控制器 该控制器基于2.6.24中加入的“Control Groups(控制组)”,它可以将一组任务的内存行为与同系统的其它部分分离,比如将耗内存的程序限制在一个小空间内,避免对系统性能造成负面影响;同时也能够更好地控制虚拟化软件,提升虚拟系统的性能;另外,对于CD/DVD刻录来说,这项机制可以保证刻录程序拥有足够的内存资源,防止出现内存耗尽,导致刻录失败的情况。
  实时分组调度功能 该功能是在2.6.24内核中引入的组调度(Group Scheduling)基础上的增强,主要特点是可以为各个进程赋以不同的调度优先级,优化任务调度的效率,这个功能在企业级硬件系统中尤其有用。
  RCU(Read-copy-update)抢占支持功能RCU功能可以充分发挥多CPU系统的运行效率,但在低潜伏或实时性要求高的应用中表现不佳,原因在于传统的RCU功能会导致较高的潜伏。2.6.25内核中引入了RCU抢占支持功能,它有效解决了高潜伏的问题,提升linux实时应用在多CPU环境中的效率。
  引入Latencytop检测工具 该工具可以精确地检测进程的内存占用以及传输延迟,为提升内存资源的利用效率提供帮助。
  除了以上四点外,Linux Kernel 2.6.25内核还包括以下更新:改进EXT4文件系统、对X86-64平台的EFI提供支持、引入新的Controller areanetwork网络协议、新增A CPI热量调节等等许多新功能,另外新版内核还更新了大量的硬件驱动程序。虽然各个Linux发行版都来不及将2.6.25版内核引入,但用户可以通过在线升级的方式使用新版内核。
  
  OXML开放格式诞生
  
  在3月底,微软公司Office OpenXML格式(简称OOXML)的ISO投票结果宣告出炉:微软公司最终获得75%的支持票,OOXML格式也正式成为事实上的国际标准。这项投票结果显然是在微软大力公关下促成的,近十个国家在最后关口临时改变了自己的投票,从而让OOXML得以通过ISO认证。虽然最后由多个国家表示争议,但事实上,OOXML成为ISO国际标准已是既成事实。
  在通过标准认证后,ISO官方表示,OOXML标准从此之后不能再称为“Office Open XML”,它的正式名称将变为“Open XML(简称OXML)”,原因在于该标准已不再完全属于微软,而属于国际组织的管辖之下。OXML的诞生意味着办公软件的文件格式将形成两军对垒的格局,不过OXML与ODF格式既然同属开放的国际标准,彼此的对抗色彩将逐渐消除,ISO为此成立了三个专门的工作组,其中两个工作组分别负责OXML与ODF文件格式的管理,第三个小组则专职负责两套格式标准之间的互通性和统一性问题,这其实是相当于将两套标准捆绑在一起。
  OXML的诞生并不意味着微软的胜利,微软公司也许应该意识到,OXML的诞生其实将加速其在办公套件领域垄断地位的消亡,因为以OpenOffice.org为核心的其他办公套件在未来也将完美地支持OXML格式,用户将有大量的新选择。换句话说,用户未来将可以完全主宰自己的意志,选择理想的办公套件产品。
  
  Firefox再度辉煌
  
  Firefox浏览器不仅在消费市场的占有率稳步提升,在企业市场也大受欢迎。根据ForresterResearch近日公布的统计报告,截至2007年12月,Firefox在企业市场的占有率已经达到18%,比2006年度整整翻了一番。
  这份统计表明,目前企业用户中79%的比例在使用不同版本的IE浏览器,苹果的Safari和挪威的Opera浏览器各有3%的市场份额,Firefox的占有率则达到18%,给IE带来直接的威胁。对Firefox来说,这样的成绩是难能可贵的,因为Mozilla的重点一直都是在消费领域,很少在企业用户中宣传Firefox,换句话说,企业市场的18%份额其实是自发形成的,这些用户在接触Firefox之后被其优点所吸引,并选择Firefox作为默认使用的浏览器。
  企业市场份额的提升对于Firefox显然是利好消息。现在,越来越多开发者意识到必须对Firefox等W3C浏览器提供支持,网页设计也要遵循W3C标准,而许多用户在制作网站时也鲜明地向开发者提出Firefox兼容或符合W3C标准的需求,这些行为有力地促进了网页兼容性的改善。
  最新的Firefox 3.0版本将在未来几个月发布,从目前各个测试版的使用情况来看,Firefox 3.0在渲染速度与资源占用方面有了质的改善,对于新标准的支持也较为到位,这在相当大程度上增强了Firefox的竞争力。相信在3.0标准正式出台之后,将会有更多的用户离开IE,选择Firefox。
  微软方面,IE浏览器的改进始终比较迟缓,IE7正式发布距今已有1年半时间,但也仅有30%的企业用户升级到IE7。下一个版本IE8有望在年底或2009年初推出,预计新版本在标准支持方面会有一定的改善。
  
  IBM披露梦幻存储技术
  
  作为硬盘的发明者,IBM公司一直都在存储技术领域扮演先驱者的角色,近日,IBM的研究员斯图尔特·帕金(Stuart Parkin)及其同事在本月的《科学》杂志上发表了一项革命性的研究成果:“racetrack”存储技术。IBM的研究人员表示,该技术的存储密度达到了目前NAND闪存技术的100倍以上,足以与硬盘相媲美,且同时具有基于闪存的SSD固态硬盘高性能、无机械结构、低功耗的优点;更重要的是,racetrack存储设备的制造成本将相当之低,对市场普及非常有利,它可以说是一项梦幻级的存储技术。
  我们知道,当前的SSD固态存储设备都是采用NAND闪存芯片作为存储介质,闪存芯片是通过保存和控制电荷实现数据的存储。而racetrack技术并非如此,该技术通过保存和控制电子的旋转方向来实现数据记录功能。研究人员还从硬盘领域的垂直记录技术中获得启发,将类似的结构设计作为racetrack的读写控制机构。而基本的存储介质则是一种比头发丝还细10000倍的纳米线。
  IBM表示,目前在实验室环境下,一个1微米宽、10微米长的区域,racetrack技术能够获得10bit数据的存储,具备与闪存相当的密度,而伴随着技术发展,racetrack能够将数据存储量提升到100bit——这样的密度足以取代现有的硬盘。由于通过阵列方式并行读写,racetrack有望获得非常高的性能,这一点尤其显得重要。此外,racetrack技术同样没有任何机械结构,数据读写都具有很高的可靠性,轻松超越传统的硬盘与闪存产品。
  Racetrack还在功耗和成本方面具有优势,研究人员声称,racetrack存储设备只需要非常微弱的电能就能够驱动,普通的电池充电一次就可以带动其运行数周时间;成本方面,racetrack也颇具优势,在相同密度情况下,racetrack的硅材料成本只需闪存的1%,与目前的硬盘大体相同。
  Racetrack技术目前还处于研究阶段,研究人员虽然在实验室中制造出演示原型,但要想投入生产还需漫长的时间。
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