在“内存墙”的困扰中寻找出路

多核处理器的“内存墙”问题日趋严重

当处理器厂商意识到单纯依靠提高处理器频率并不能持续提升计算性能时，便把目光转向了利用多核心并行计算技术来提升计算性能，同时也希望该技术能缓解内存瓶颈。

但处理器核心越多，性能就越高吗？实际情况并没有那么简单，除了如何有效地给多核心分配任务这一难题之外(核心越多，任务分配的难度越大)，多核心并行计算还遭遇到了更为严重的“内存墙”问题。这是因为在高度并行的处理方式下，多核心共享有限的内存带宽将会造成更大的延迟，就好像一条高速公路只有4条道，却有4辆以上的车要并列行驶，当然会造成道路拥堵、行驶缓慢了。

SNL的多核处理器性能仿真测试结果

美国桑迪亚国家实验室(Sandia National Laboratories，SNL)所进行的一项多核处理器性能仿真测试也正好验证了上述问题，SNL研究人员在一篇题为《多核对超级计算机是一个坏消息》的文章中指出：在信息科学领域，更多核心的处理器并不一定会带来更高的处理性能。SNL的仿真测试结果表明：由于“内存墙”的制约，超过8核心之后，处理器性能几乎没有提升，而16核处理器的性能甚至不升反降。由此可见，随着处理器核心的不断增多、处理性能的不断提升，“内存墙”产生的瓶颈效应对基于多核处理器的高性能计算的制约将日趋严重。

好在认识到“内存墙”问题的严重性之后，处理器和内存厂商就一直在尝试解决“内存墙”的问题，并且已经找到了不少行之有效的方法。