摩爾定律提高了時鐘(Clock Cycle)頻率,而架構的改善也提高了每個時鐘周期可執行的命令數(IPC)。因此,如果我們需要更高的性能,只需等待即可,當時的生活多美好!
然而兩件事情的發生使生活不再那么美好:首先,由于功耗限制,不可能再增加微處理器的時鐘頻率;其次,改變架構也幾乎變不出花樣了。
從某種意義上說,摩爾定律還沒有結束,在芯片上仍然可以放置越來越多的晶體管,但不再以增加的單執行線程(Single-Thread)性能來交付增加的處理器能力,而是以增加處理器核心數量來交付。
因此,不如我們使用“核心定律”(Core's Law)一詞,即處理器核心的數量呈指數增長。但因為我們位在改變曲線的平坦處,所以這一名詞并未引起關注,也從未流行。現在,處理器具有 48 核,甚至 128 核,這一點明顯變成常態,而不太明顯的議題則是,運算軟件如何適應更多核。
秘密算法其實是一個大規模平行化的矩陣求解器。這是一種突破性算法,是 Cadence 在系統分析領域的秘密武器。它具有近乎線性的擴展度,而且不影響任何精準度。它運用大量低容量的機器,幾乎具有無限的容量,卻不需要真正具備任何大型計算機——一個在您需要時派不上用場,或者大多閑置、等待被使用的工具。整個基礎架構可動態部署到云端(或數據中心)中,并具有容錯重啟功能——因為當大量的機器一起使用時,罕見的事也會發生。
許多 EDA 以稀疏矩陣(Sparse Matrices)形式編碼來求解大量方程式。稀疏矩陣是其中大多數項目為零的矩陣。因為不需要顯式記錄為零矩陣項,這意味著它們可以非常有效地存儲在電腦內存中。
通常,這些矩陣是對稱的,由于只需要記錄矩陣的一半,因此可以進一步節省成本。這是因為許多電氣特性是對稱的:從節點 1 到節點 2 的電容與從節點 2 到節點 1 的電容相同。
Cadence 在過去幾年中在計算軟件(Somputational Software)方面取得的突破之一,就是強調如何在大量核心和/或服務器上使用這些大型稀疏矩陣進行矩陣代數運算,舉例來說,Cadence 的 Voltus、Clarity、Celsius 等都是相同的解決方案。現在,Sigrity 加入了上述的解決方案。
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