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2020年IC科技尖端的水平会发展到何种程度

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huangfeng33|  楼主 | 2012-10-5 21:09 | 只看该作者 回帖奖励 |倒序浏览 |阅读模式
处理单元(Processing Element, PE)将变成单时钟域。多年来我们相信摩尔定律将带来越来越快的时钟频率。现在终于发现时钟频率并非我们的朋友。事实上,我们早在15年前就该意识到这个问题。不过随着技术的进步,处理单元将变得足以让CPU在一个时钟周期内完成所有与资源的通信。

系统将由多个处理单元构成。嵌入式系统由很多异构处理单元构成,每个处理单元都是一个“单时钟域”处理器。处理单元的布局将类似现在的FPGA。
我们将发挥三维空间的优势。通过堆叠封装技术进行整合将会像片上系统一样平常。
开发者都将用高级语言编程。开发环境可以掌控系统的所有资源,包括微处理器、DSP、加速器、外设、模拟信号处理器、模拟外设、RF无线射频等等。

IC设计将由更小的团队(5-10名设计师)完成,硬件设计及所需时间更短(6-12个月)。复用(Reuse)将会成为常态。我来解释一下复用的两种定义:

1. 我的设计工作完成的很出色,其他人以后都用它。
2. 我没时间重复设计,所以需要找到足够相近的设计以保证按时完成任务。

不幸的是现在第一种定义更为常用。小设计团队加上更紧张的时间限制迫使我们采用第二种定义,现在已经有公司这么做了。

大部分创新将在硬件基础之上的软件内完成。

硬件将成为创新设计人员实现构想的平台的组成部分。

这是我对2020年的初步看法,虽然预测未来主要依靠想象力。不过dsp显示出一些强烈的趋势,我认为未来几年的发展是可预测的。

2009年:多核已经上市。随着片上系统体系结构越来越多地被采用,单核CPU设备将越来越少。

2012年:片上网络(Network-on-Chip,NoC)到来。片上网络是一种高性能设备,通过分组点对点异步高速通信通道连接处理单元。

2010-2015 年:组件式软件。一个设备上的内核数量仍然有限,“组件开发者”开发单独的软件组件用于单个计算集群单元,然后再组装为一个多核系统。基于该原则的开发工具提升了稳定性,因为软件通信体系结构(SCA,用于SDR,软件定义无线电驱动了硬件通过中间件实现虚拟化。

2015-2020 年:单程序多数据(Single program multiple data, SPMD)。内核数量达到32个以后,组件式方法将逐渐失效,继而转向高性能计算(high-performance computing , HPC)中所采用的SPMD。嵌入式软件社区负责开发SPMD方式,让程序在编译后同时运行于多个内核。最初需要通信流(communication flow)的明确解释,现在选派(pragmas)被引入激发算法的天然的并行优势,以深挖多核设备的潜能。

2015:FPGA的终结。这将是可编程性发展史的里程碑。相比组成FPGA的ALU/LUT分布式结构,小型多核CPU在显著降低功耗的同时,为复杂算法和通信模式提供了更丰富的映射选项。

2020:CPU 消失。功能在多CPU上的分散处理急剧简化了每个CPU的硅成本,而基于硬件的操作系统支持可以高效管理片上网络传输。程序员无需留意CPU间通信,可以在不知晓具体有哪些独立执行单元参与的情况下进行开发、debug。编程更关注总体数据流而不是独立的部分。

2020年的产品品种和2009年相比不会有太大变化。2020年,嵌入式DSP仍将是各种CPU和加速器的多样化组合。即便程序员在编程时不再留意各设备的差异,有些设备在执行特定任务时表现更好这一现象未来不会改变。

因为片上系统的价值很大程度上建立在外围设备的悉心挑选之上,CPU和DSP制造商的差异体现在各种IP模块组合与连接方式。最后,开发工具品质和应用软件支持将决定谁能成为第一流厂商。
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沙发
hawksabre| | 2012-10-7 17:58 | 只看该作者
谢谢    这个技术远景我还不能看到  主要因为技术水平问题   很感谢您的**   谢谢   继续努力追赶

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板凳
blacksword| | 2012-10-9 12:55 | 只看该作者
够能想的了,FPGA死了,CPU挂了!

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地板
jdz8888| | 2012-11-10 21:41 | 只看该作者
值得期待,非常期待事情变得如此容易

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5
拿起书本| | 2012-11-11 16:41 | 只看该作者
呵呵,一切皆有可能,……不过还是做好眼前的事情重要

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6
zhangjs117| | 2012-12-25 12:11 | 只看该作者
值得期待,非常期待事情变得如此容易

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7
taihezhibanh| | 2012-12-25 17:52 | 只看该作者
真不敢想象未来是个什么样子

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8
heibaiyinjiag| | 2012-12-25 18:25 | 只看该作者
想知道高级语言是什么样子的

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9
sishangcine| | 2012-12-25 18:47 | 只看该作者
IC的设计会越来越小了

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10
zgsxhzac| | 2012-12-25 18:59 | 只看该作者
复用很重要

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11
shibalihuandao| | 2012-12-25 19:21 | 只看该作者

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12
seashorereal| | 2012-12-28 10:26 | 只看该作者
不是很懂  技术毕竟差的太远了  但是 FPGA DSP 都宣称 自己将会取代对方  就像CPU和 GPU 一样 但是到最后还是集成了对方的运算结构 所以觉得 FPGA被抛弃还是不太可能的  也许会DSP再集成  毕竟 DSP在发展  FPGA也在发展

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13
tianli1980| | 2013-1-8 17:12 | 只看该作者
事情会变得如此容易,有点幻想总是好的……

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14
xuanym| | 2013-6-14 09:04 | 只看该作者
好东西,谢谢楼主分享

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15
zhangmangui| | 2013-6-14 12:23 | 只看该作者
看这么长远  牛人的预测或者是总结

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16
angerbird| | 2013-6-15 21:03 | 只看该作者
单程序多数据(Single program multiple data, SPMD)。内核数量达到32个以后,组件式方法将逐渐失效,继而转向高性能计算(high-performance computing , HPC)中所采用的SPMD。嵌入式软件社区负责开发SPMD方式,让程序在编译后同时运行于多个内核

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17
biechedan| | 2013-6-16 00:09 | 只看该作者
会不会元器件自己编程序呢?

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18
biechedan| | 2013-6-16 00:09 | 只看该作者
我们就等着下岗就行了。

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19
xidiantao| | 2013-12-15 23:25 | 只看该作者
好好

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20
jxmzzr| | 2013-12-22 20:04 | 只看该作者
我觉得这个还得看需求吧?!像楼上某位朋友所说的“复合”很重要的。

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