新的微芯片演示效率和可扩展性设计
普林斯顿大学的研究人员开发了一种新的计算机芯片，有望提高数据中心的性能，在许多在线服务，如电子邮件和社交媒体的核心。
普林斯顿大学的研究人员已经开发出一种新的计算机芯片称为"；冰锥"；（以上）后的攀岩者为上帮助他们提升的驱动，是专为大规模计算系统的金属钉。该芯片可以大大提高处理速度，同时降低能源的使用，是可扩展的，这意味着成千上万的芯片包含数以百万计的独立处理器可以连接到一个单一的系统。这是8月23日发表在热门芯片、高性能芯片在丘珀蒂诺召开座谈会，加利福尼亚。（电气工程照片由David Wentzlaff部）
该芯片被称为"；冰锥"；后的攀岩者为上帮助他们提升驱动的金属钉了8月23日在热门芯片、高性能芯片在丘珀蒂诺召开座谈会，加利福尼亚。
数据中心的计算机服务器支持基于云计算的服务如Gmail和脸谱网包装上巨大的仓库，存储以及惊人的大量内容可以通过互联网。然而，路由和处理信息的最大服务器的核心的计算机芯片往往在较小的服务器或日常个人电脑中的芯片上的差别不大；
普林斯顿研究人员专门设计了他们的芯片，用于大规模计算系统。冰锥可以大大提高处理速度的同时削减能源使用。该芯片架构是可扩展的-设计可以建立，从一个十几到几千个核心，这是独立的处理器，在计算机程序中执行的指令。此外，该架构使成千上万的芯片被连接到一个单一的系统，包含数以百万计的核心。
"；用冰锥，我们真的坐下来思考的计算机体系结构，以建立一个专门的数据中心和云，”芯片；David Wentzlaff说，一个普林斯顿的助理教授，电气工程及相关学科在计算机科学系。“我们所做的芯片是在学术界有史以来规模最大的芯片之一，它展示了如何服务器可以更有效和更便宜的运行。”；
活塞的揭幕仪式是由Wentzlaff和他的学生们的多年的努力的顶点。Michael McKeown、Wentzlaff的研究生，将目前在热门芯片。Mohammad Shahrad，在普林斯顿wentzlaff的平行组研究生，说创造"；在学术环境中的硬件物理块是计算机建筑师非常罕见和特殊的机会。”；
的岩钉芯片措施6毫米的6毫米的当前版本。该芯片有超过4亿6000万个晶体管，其中每一个都是小到32纳米-太小，可以看到任何东西，但一个电子显微镜。这些晶体管的大部分包含在25个内核中。大多数个人电脑芯片有四或八个核心。在一般情况下，更多的核心意味着更快的处理时间，只要软件巧妙地利用硬件的可用内核运行在并行运作。因此，计算机制造商已经转向多核心芯片挤压进一步的收益，传统的方法来计算机硬件。
近年来公司和学术机构有许多核心生产的芯片但岩钉随手可扩展的架构，可以在数据中心有一半的十亿内核单片机数以千计的核心，Wentzlaff说。
"；我们用冰锥真的是未来的商业服务器系统，可以利用大量的内核加速处理，原型"；Wentzlaff说。
本实用新型芯片的设计着重于开发程序在同一芯片上同时运行的通用性。这样做的一个方法被称为执行起草。它的工作原理很像自行车比赛起草，当自行车骑在节能领先骑士穿过空气，产生气流。
在数据中心，多个用户经常运行依赖于处理器级的类似操作的程序。活塞芯片的内核可以识别这些情况，执行相同的指令顺序，让他们流一个接一个，就像一排起草自行车。这样做可以提高约百分之20的能源效率相比，一个标准的核心，研究人员说。
第二个创新纳入岩钉芯片包裹竞争时，程序访问计算机内存芯片的存在了。被称为记忆的流量整形功能，这就像在一个繁忙的十字路口的交通警察，考虑每个项目的需求和调整内存请求，挥手让他们通过适当的所以他们不堵塞系统。这种方法可以产生一个百分之18的性能增加相比，传统的分配手段。
活塞芯片也获得效率的内存管理存储在芯片本身。此内存，被称为高速缓冲存储器，是计算机中最快的，并用于经常访问的信息。在大多数设计中，缓存内存在所有芯片的核心共享。但当多个内核访问和修改缓存内存时，该策略可能会适得其反。岩钉避开了这个问题通过分配领域的专用应用程序的缓存和特定的核心。研究人员说，该系统可以提高效率，每芯片百分之29。研究人员估计，这种节约将成倍增加，因为该系统部署在数以百万计的核心在一个数据中心。
该研究小组的成员说，这些改进可以实现，同时保持成本符合目前的制造标准。加快进一步发展利用和扩展活塞结构，普林斯顿的研究人员已经设计的开放源代码，从而提供给公众和研究员。
"；我们和所有我们在学术环境中，取得了非常满意的岩钉，哪里有更少的资源比大，商用芯片制造商，"；Wentzlaff说。“我们也很高兴地把我们的设计，世界为开源，这长期以来一直是司空见惯的软件，但几乎从来没有做硬件。”；
活塞是由普林斯顿队和由IBM设计。项目的主要资金来源于美国国家科学基金会、国防部高级研究计划局和空军科学研究所。普林斯顿的其他研究人员参与项目自2013以来有：姚胜付，Tri Nguyen，闫琦舟，Jonathan Balkind和Alexey Lavrov，在普林斯顿平行组研究生；普林斯顿校友Matthew Matl 16，萧华亮16，Samuel Payne 14。