“影響CISC效率的還有什么原因呢？”李逸軒笑著看了看大家：“影響CISC效率的第二個原因就是二八定律……”

    說到這里李逸軒停頓了一下，“二八定律又名80/20定律，也叫巴萊特定律，是19世紀末20世紀初意大利經(jīng)濟學(xué)家巴萊多發(fā)現(xiàn)的。他認為，在任何一組東西中，最重要的只占其中一小部分，約20%，其余80%盡管是多數(shù)，卻是次要的，因此又稱二八定律。

    比如說，商家80%的銷售額來自20%的商品，80%的業(yè)務(wù)收入是由20%的客戶創(chuàng)造的；在銷售公司里，20%的推銷員帶回80%的新生意， 20%的人擁有社會財富之和的80%，80%的人擁有社會財富之和的20%，也就是80%的收益來源于20%的高端客戶。

    再比如說，我們每天的生活里只有20%的時間在做一些有意義的事情，可以提高我們的生活質(zhì)量的事情，其他80%的時間都是在浪費時間和精力。

    這個定律在CPU中依然有效。一塊CPU是由邏輯控制電路和執(zhí)行源代碼組成。依據(jù)80/20法則我們把源代碼劃分成“冷代碼”與“熱代碼”概念——前者占據(jù)CISC指令總量的80%，后者只占據(jù)20%。與之相應(yīng)，冷代碼執(zhí)行單元占據(jù)絕大多數(shù)硬件資源，而高度活躍的熱代碼執(zhí)行單元所占據(jù)的硬件資源反而要少得多。

    而這正是CISC運行效率低下了另一項原因。

    我們現(xiàn)在所使用的CISC，在設(shè)計時并沒有考慮到80/20定律，這就導(dǎo)致計算機中80%的任務(wù)只是動用了大約20%的指令，而剩下20%的任務(wù)才有機會使用到其他80%的指令。我們?nèi)绻麑χ噶钕到y(tǒng)作相應(yīng)的優(yōu)化，就可以從根本上快速提高處理器的執(zhí)行效率。

    IBM在1975年推出的所謂RISC處理器POWER（Performance Optimized With Enhanced RISC 的縮寫），就是基于80/20原則設(shè)計的。

    講真，POWER并不是真正意義上的RISC，POWER依然還是CISC，但就是因為IBM在設(shè)計POWER時，運用了80/20原則使得CPU的運行效率提高了20倍不止。”

    下面的學(xué)生轟動了，他們沒有想到僅僅是改變了設(shè)計思路就讓CPU提高了這么多。

    虞有澄也是很的驚訝，他沒有想到李逸軒對IBM的POWER處理器這么了解，要知道他也是在推出POWER推出多年以后才慢慢了解到的，這還是利用了英特爾公司的資源。

    POWER是美國超級計算機的標準CPU，市面根本就沒得賣，那眼前這個年輕人又是怎么了解的呢？有人告訴他，虞有澄想了想，覺得這是最符合常理的解釋了。

    只聽臺上的李逸軒繼續(xù)講道：“雖然POWER并不是一款真正的RISC處理器，但卻為人類指明了CISC未來的發(fā)展方向，更同時還指明了RISC的方向，于是真正的RISC誕生了。”

    李逸軒舉起一塊面積只有100平方毫米，拇指甲大小的芯片說道：“大家請看，這就是我們Oranges設(shè)計的世界第一款真正的RISC處理器，目前它被作為硬盤的總控制CPU。RISC的應(yīng)用范圍遠比X86來得廣泛，大到各種超級計算機、頂級工作站、高階服務(wù)器，小到各類嵌入式設(shè)備、家用游戲機、消費電子產(chǎn)品、工業(yè)控制計算機，都可以看到RISC的身影。

    當然，CISC的應(yīng)用同樣也很廣泛，除了我們熟知的個人計算外，在電信和移動公司的多功能網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器、多功能工作站、通用數(shù)控機床、圖形工作站等都能用到。RISC的優(yōu)勢講究專精專強，CISC講究的是兼容和多功能。雖然在某些領(lǐng)域RISC和CISC有所交叉，有所競爭，但他們都會在各自的領(lǐng)域發(fā)展。科普講完了，你們有什么想問的嗎？”

    大家面面相覷，今天接受的信息量太大，他們需要時間去消化，一時之間還問不出問題來。

    “請問軒少，你是否認為也許在將來，RISC和CISC會走向統(tǒng)一嗎？”問話的正是虞有澄，今天他也是獲益良多，跟那些菜鳥不同，虞有澄很快就消化了李逸軒講的那些觀點。作為世界上最頂尖的半導(dǎo)體芯片專家，他敏銳的發(fā)現(xiàn)，李逸軒提得那些觀點或許有一天RISC和CISC會走向統(tǒng)一，于是就把問題提了出來。

    虞有澄的話讓李逸軒感到意外，但仔細想想，他又不覺得的是偶然。因為虞有澄是歷史上第一個提出RISC和CISC統(tǒng)一的提出者，后世包括英特爾、AMD、IBM、DEC等眾多半導(dǎo)體巨頭都向這個方向努力過，特別是英特爾最為執(zhí)著，以至于英特爾公司后來所推出的CPU，越來越不像一顆標準的CISC，反而更像一顆帶有CISC特質(zhì)的RISC。

    所以說，虞有澄能提出這個觀念其實并不奇怪，只不過由于受到李逸軒的影響，這個想法被提前了而已。

    可惜的是，這個想法雖然很偉大，可遺憾的是由于兩者的源代碼長度并不相同，這個想法最終沒有得到實現(xiàn)，虞有澄后來自己也放棄了自己提出來的思路。

    后來英特爾公司在以色列的實驗室里一名科學(xué)家，卻在虞有澄的思想下提出了內(nèi)核模塊化的CPU設(shè)計思想。

    什么是內(nèi)核模塊化，就是依據(jù)八二定律原則，無論是RISC還是CISC，都使用同一的內(nèi)核，再把這個內(nèi)核放在不同的體系中，從而實現(xiàn)RISC和CISC的統(tǒng)一。

    比如說，同意一款內(nèi)核放在X86中，那它就是一款CISC處理器，若放在ARM的構(gòu)架里面，它就是一款RISC處理器，把內(nèi)核放在不同的構(gòu)架里面，它就是一款不同結(jié)構(gòu)的處理器。雖然它并沒有真正實現(xiàn)RISC和CISC的統(tǒng)一，但卻為CPU和設(shè)計和制作大大降低了難度，同時還豐富了芯片公司的產(chǎn)品線。

    而內(nèi)核模塊化也成了后世IC設(shè)計公司的主流指導(dǎo)思想，同時內(nèi)核模塊化還帶來了另外一項科研課題的誕生，那就是微構(gòu)架技術(shù)。

    打個比方，我們已英特爾公司著名的酷睿CPU為例，它就是一款把RISC作為內(nèi)核放在了X86構(gòu)架當中，然后通過微構(gòu)架技術(shù)又把RISC和X86給有效連接起來，就變成我們所熟知的酷睿CPU。

    其運行原理就是，當復(fù)雜指令集進入CPU之后，通過為微構(gòu)架把冗長的分解成無數(shù)短促的精簡指令，再交給內(nèi)核處理，這樣就大大提高了指令的執(zhí)行速度，同時還能很好的解決以前CISC應(yīng)用兼容方面的問題。

    說完，李逸軒在黑板上畫出一張酷睿標準版的概念圖，并一一標出上面的功能模塊。

    虞有澄看心里是震撼級了，他沒有想到CPU居然還能這么設(shè)計。仔細端詳黑板上畫的酷睿CPU構(gòu)架圖，在晶體管規(guī)模不變的前提下，讓傳統(tǒng)的CISC處理器獲得數(shù)倍的效能提升。毫無疑問，這種設(shè)計對目前深陷于CISC的CPU公司來說無疑是雪中送炭，CISC處理器出現(xiàn)了跨時代的進步。

    心靈上的震撼，虞有澄無法形容，他只能給李逸軒豎起一個大拇指，了不起！

    不過他也很快就發(fā)現(xiàn)李逸軒的芯片設(shè)計思路非常的野，各個學(xué)院的設(shè)計思想都有，但又并不獨屬于某一個學(xué)派。比如，他指著上面一個區(qū)域說道：“這里有很像美國麻省理工學(xué)院的多核思路，還有你設(shè)計的這款CISC有太多的RISC特征?！?br/>
    對于這一點，李逸軒沒有否認。CPU多核并不是什么新鮮玩意，在二十世紀的六十年代美國麻省理工學(xué)院的科學(xué)家就提出了這一想法，意在提高CPU的執(zhí)行效率。

    而李逸軒的設(shè)計則不同，麻省理工的設(shè)計思路是雙個或者多個對等的CPU內(nèi)核，通過并行運算獲得性能增益，我們可以將它看作是橫向維度的對等設(shè)計。而李逸軒的雙核或者多核思想帶有明顯的未來DEC公司的設(shè)計思路，把它看成一個縱向維度的雙核理念，將20%的常用指令定義為“熱代碼（Hot Code）”，剩余的80%指令使用頻率沒那么高，被定義為“冷代碼（Cold Code）”。

    對應(yīng)的CPU也在邏輯上被劃分為兩個部分：一是熱核（Hot Spot），只針對調(diào)用到熱代碼的程序；另一部分則是冷核（Cold Spot），負責執(zhí)行20%的次常用任務(wù)。

    由于熱核部分要執(zhí)行80%的任務(wù)，設(shè)計者便可以將它設(shè)計得較為強大，占據(jù)更多的晶體管資源。

    而冷核部分任務(wù)相對簡單，沒有必要在它身上花費同樣的功夫。理論上說，設(shè)計者可以將80%的晶體管資源用在熱核上面，使之高效率執(zhí)行任務(wù)，剩余的20%晶體管資源則用于僅完成20%任務(wù)的冷核。

    而縱向維度的雙核理念的核心是，熱核與冷核地位并不對等，且無法獨立運作，只能說是一個CPU內(nèi)核中的兩部分分立邏輯。它所起到的是提高CPU的硬件資源利用率，以高執(zhí)行效率達到高效能的目的，這種做法顯然比目前業(yè)界鼓吹的“雙核心”更具革命意義。

    而英特爾的做法又是，把冷核和熱核又融合成一個獨立的核，讓冷核和熱核能共用一部分元器件和邏輯門控制電路，但依然還是兩個獨立的冷、熱管道兩個部分，只需在執(zhí)行指令時，會預(yù)先對其作分析，以判定它是歸屬于“熱代碼”還是“冷代碼”。

    若為活躍的“熱代碼”，則將其送入“熱管道”邏輯進行高效處理；如果屬于“冷代碼”，那么將其送入“冷管道”邏輯處理，所得結(jié)果最終再作匯總輸出。

    至于虞有澄后面說的什么他的CISC帶有明顯的RISC設(shè)計思路，在李逸軒看來根本就不是個事。

    未來無論是RISC還是CISC也罷，在設(shè)計上雙方都是在互相借鑒，同時又融合各方學(xué)派的思想，因此CPU在未來并不能簡單的劃分為你是CISC還是RISC，他們都是在互相借鑒，都不能稱之為純粹的RISC和CISC。

    以X86、ARM和MIPS這未來三大世界主流構(gòu)架為例，除了MIPS還真正保持在純正的RISC設(shè)計之外，英特爾公司從酷睿開始，其X86越來越朝著RISC方向發(fā)展，而ARM呢，雖然整體構(gòu)架還是保留著RISC，但卻采用了更多的CISC功能。

    所以說CPU的設(shè)計并沒有一定止規(guī)，內(nèi)核模塊化最大的特點就是，你覺得怎么設(shè)計合適就怎么來。英特爾公司就是靠著這個，從桌面?zhèn)€人CPU到桌面工作站和桌面服務(wù)器。再到大型服務(wù)器和工作站，小到筆記本電腦和平板電腦，甚至到手機CPU都能看到英特爾的身影。

    雖然在手機和平板電腦CPU領(lǐng)域被ARM統(tǒng)治者，但英特爾公司的手機CPU嚴格說來其實也不弱，聯(lián)想公司的手機和平板電腦很大一部分都是用的英特爾公司的手機CPU。

    至于美國的高通、臺灣的聯(lián)發(fā)科以及中國華為公司的海思麒麟，都屬于ARM構(gòu)架體系。而高端服務(wù)器和超級計算機市場就更不用說了，已經(jīng)有越來越多的公司開始采用英特爾的至強處理器。

    就是靠著內(nèi)核模塊化設(shè)計思路，英特爾再借助刀片服務(wù)器的設(shè)計思路，又開啟了高端通用服務(wù)器和高端超級計算機CPU的市場，反過來又把長期霸占在超級計算機CPU市場的霸主IBM公司的Power PC處理器給打得潰不成軍。甚至就連太陽微系統(tǒng)公司(sun）的SPARC處理器也是丟盔棄甲，最后被甲骨文收購后黯然退出高性能計算機市場。

    可能有人會問，英特爾公司的至強系列真比IBM的Power PC和SUN公司的SPARC還要厲害？、

    答案是否定的，在講究高性能的服務(wù)器和超級計算機CPU市場，英特爾的至強E5和E7以及E9系列只能算得上是高端，但還稱不是最頂級的CPU，IBM的Power PC和SUN公司的SPARC才能真正算得上是最頂級的CPU，甚至就連DEC公司的Alpha都比至強還強上一個檔次。

    但是至強系列處理器卻靠著通用、兼容性好、價格低廉、功耗低省電這四大法寶，在服務(wù)器和超級計算機市場戰(zhàn)勝了所有的競爭對手。

    以IBM的超級計算機“深藍”系列為例，要達到同性能，采用英特爾公司的處理器，那整套超級計算機的生產(chǎn)成本只有IBM的三分之一。

    而用戶唯一付出的代價就是把機房建得稍微大一點點而已，但換來的且是軟件和各系統(tǒng)部件的通用。不必再去為了某個特殊的零部件再去專門的定制花費不必要的高價錢，從而帶來這個系統(tǒng)的采購、使用和維護成本的降低。

    你說這厲不厲害？根本不是一個維度上的思維。