一个值得重视的微处理器研究方向

――－推荐MIT RAW处理器

李国杰

设计高性能微处理器，比如单片万亿次以上性能的处理器，遇到的一个难题是由于时钟周期缩短而芯片尺寸加大，在一个时钟周期内信号只能传到一块芯片的很小一部分面积。为了解决芯片内部可扩展性问题，MIT的Agarwal教授领导的RAW项目组提出一种完全分布式模块化的设计方案。第一个包含16个处理单元峰值速度每秒36亿次浮点运算的RAW ASIC芯片和主板已问世。

令人感兴趣的RAW也采用MIPS指令系统（开始用MIPS2000,以后可能用MIPS4000）并做了适当改进。目前每一个RAW处理单元（file）的性能与龙芯一号差不多，工作频率3225MHZ，单发射，流水线只有4级，每一file面积也与龙芯一号差不多，总面积18.2mm×18.2mm，采用0.15微米工艺。但RAW芯片内采用三个网络，设计重点放在Scalar Operand Network上。RAW项目最终设计目标是一个芯片中装1024个处理单元，即使主频仍保持225M，芯片性能将超过2万亿次。这种贴邮票式的微处理器设计至少在解决可扩展性方面有所突破，其大胆创新的思想给人以启迪。

更值得注意的是这一有重大创新并被全世界关注的芯片设计项目的主设计师M.B.Taylor是一位99年入学的博士生，项目组成员主要是十几位研究生。从这些年青学生身上我们应学到什么，值得我们深思。

现将该课题组今年做的报告（ppt文件）推荐给大家，希望对启发我们的创新思路有所裨益。

2003年