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一顆晶片內含60到80個核心，不再是夢想。

英特爾Tera-scale運算研究計畫共同總監Jerry Bautista說，英特爾研究員正著手研發巨量多核心晶片的光罩技術，以便未來讓電腦製造商與軟體開發人員更容易修改軟硬體，以運用多核心晶片的效能。

Bautista說，這些多核心晶片可能同時內含x86處理核心，以及其他類型的核心。目前絕大多數的英特爾伺服器及PC的晶片都採用x86核心。舉例來說，未來，一顆64核晶片可能內含42個x86核心、18個加速器(accelerators)以及四個嵌入式繪圖核心。

一些實驗室，以及像ClearSpeed Technology、Azul Systems和Riken這類公司，已紛紛開發出內建大量核心的晶片，例如ClearSpeed就有一款晶片內含96個核心，但這些核心只能執行某些類型的任務。

去年，英特爾展示一款內含80個運算核心的原型晶片。雖然半導體業界注意這項成就，但馬上就令人聯想到現實的問題：英特爾能推出採用x86核心的多核心晶片嗎? (原型晶片並不含x86核心) 這些晶片能執行現有的軟體，並搭配現有的作業系統嗎? 資料流量、散熱和延遲(latency)問題，要如何解決?

英特爾的答案基本上是：是的，我們正在設法處理。

其中一個想法，本月在聖地牙哥舉行的「程式設計語言設計與落實會議」(Programming Language Design and Implementation Conference)中，涉及把所有的核心都用一種metaphorical exoskeleton方法，遮罩於異質並存的多核晶片(heterogeneous multicore chip)中，讓所有的核心看起來像是一系列傳統的x86核心，或整體看來有如只是單一的巨大核心。

Bautista說：「這看起來會像是各種資源的大雜匯。目的在簡化程式設計。」

在聖地牙哥「國際電腦架構座談會」上發表的另一論研究報告，則細述一種硬體排程器如何分割運算任務，並把任務分配到同一顆晶片上的各個核心去執行。有了這種排程裝置，特定的運算任務就能在更短的時間內完成，Bautista說。這種設計也可防止「熱點」(hot spots)冒出來--倘若某個處理器核心因為馬不停蹄的運轉而開始變熱，排程器就可把運算任務轉撥到鄰近的核心。

英特爾也正設法讓多核晶片分享快取記憶體，以便加快資料存取速度。今天市售的雙核和四核晶片，其核心大多都能分享快取記憶體，但仍是個問題。

「當核心增加到八個和16個時，問題就變得相當複雜，」Bautista說。

新技術會把各種操作排定優先順序。英特爾說，初步測試結果顯示，改善快取記憶管理，可讓晶片的整體執行效能提昇10%到20%。

散熱是另一項有待克服的問題。目前，輸入輸出(I/O)系統需要大約10瓦特的電力，才能以每秒1兆位元(terabit)的資料傳輸速度。英特爾實驗室已研究出一種低功率的I/O系統，可以14個百萬瓦(milliwatt)的電力，每秒傳輸5Gb的資料--用電量比目前的5Gbps系統節省14%-- 並以75個百萬瓦達到15Gbps的傳統速率。上述研究內容詳載於本月在日本VLSI Circuits Symposium會議上發表的研究報告。

要做到核心對核心(core-to-core)通訊，需要低功率I/O系統以及晶片對晶片聯繫。

英特爾研究員兼I/O研究總監Randy Mooney說：「若不改善用電效率，這種目標根本不可能實現。」

英特爾主管曾表示，希望五年後能推出大量多核心晶片。但仍有一些問題尚待克服。例如，英特爾目前還沒有一款大量多核晶片是根據x86核心製成的。

英特爾的大量多核心晶片可能以所謂「TSV」(Through Silicon Vias)技術為基礎。TSV透過成千上萬條微細的導線，讓外部記憶晶片與處理器連結，而不是靠側邊的一大條線路連結。這種作法可增加頻寬。