CPU技术变革所引来的软件开发模式的变化

peterzl 2005-04-11 11:40:05

CPU时钟频率趋近上限，摩尔定律(Moore‘s Law)也即将成为经典的过去。我清楚地记得6年前我用的是赛扬333，而如今笔记本频率已达1.8G。两年前台式机处理芯片频率达到3G，可现在还是在 3.5G左右徘徊。根据摩尔定律，我们的处理芯片频率应该已经到达10G了啊！散热问题、芯片材料问题，已经牵制住时钟频率的进一步提升。对于软件开发者来说这，或许是恶梦。

曾经用486启动Win95需要10分钟，现在市场上能买到最烂的机器都能1分钟内启动95完毕。作为开发商的Microsoft并没有做95系统的效率升级工作啊！其依靠市场规律，“免费”为95“提高”了性能。

多少年来，软件开发者抱着这种心态来完成程序开发。一年前没有机器能够跑得了DOOM3，ID就等着更强劲的显卡的发布以支持DOOM3当时近似变态的配置要求。Microsoft宣布Longhorn的配置要求，也是如此，等待明年硬件性能的提升。

现在的情形变了，经过了网速限制、内存限制、硬盘速度限制后，我们即将引来CPU频率限制。CPU频率的提升将转变为CPU逻辑单元的增加，和多核心 CPU的研发。这意味着以现有的软件开发模式去开发高CPU负荷的产品，然后等待CPU的升级已经将成为过去。我们不得不采用不同的方式去达到开发更先进产品的目的。
我们或许有两种不同的策略：
1. 用更高效的算法实现软件功能
2. 开发出支持多线程的软件

若你的软件只支持双线程，那么它在双核心CPU或三核心CPU上运行的效率是一样的。“等待”硬件升级不再有效，为了提高效率，你需要将你的软件分成3个“工作组”来“合作”使得三个线程能够在三核心CPU上高效工作。

另一项值得注意的是面对服务技术（Service-Oriented）的发展。
所谓面对服务技术是指两个程序在某种协议（protocol）的支持下提供不同的服务以达到系统的目的。在网速仍然高速发展的今天，我们的有理由相信，现在很多运行在本地的服务将来很可能运行在服务器上，通过网络协议来供给服务，以减少个人计算机的计算负荷。这也是Microsoft新操作系统 Longhorn的一个探索。配合.NET，未来浏览器将不再存在，服务器/客户端（Server/Client）模式也将被淘汰。

但软件开发模式的改变也不是一夜成形的，需要几年，甚至数十年的变革。至少目前CPU的速度仍在增长，缓存（Cache）仍在为速度的提高做贡献。就现在的个人及企业软件需求来说，我们还不需要如此规模的大变革。只是它或许不远了……

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