一个新的 CPU 架构会对上层产生多大的影响？

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这是一个创建于 1182 天前的主题，其中的信息可能已经有所发展或是发生改变。

现在都流行什么 AI 芯片，神经网络处理，或者新的架构比如 RiscV 等，这种新的 CPU 诞生，会产生什么样的影响呢？

软件层面我认为影响不大，怎么说呢，因为编译器和操作系统都适配好了。那么上层应用只要通过编译器重新编译打包一下就好了，源代码都不用改。
AI 芯片呢，可能会多加一些并行计算库的支持，应用层代码改动也不大。

倒是会对原有的硬件产业产生影响，比如接口重新设计，板卡要重新打造

CPU

架构

上层

产生

27 条回复 • 2021-09-02 18:09:18 +08:00

tcfenix

2021-08-27 21:27:38 +08:00

那种新?是英特尔除了 12 13 14 代那种新?英特尔自己会做向前兼容, 没啥影响

要是 x64 arm 那种新, 那就更加没影响了, 反正不兼容....没人理咯

James369

2021-08-27 21:36:51 +08:00

@tcfenix 恩，就好比前不久苹果 M1 出来，好像要翻天了似的

billlee

2021-08-27 22:35:50 +08:00

怎么就没影响了
amd64 普及多少年了还有很多软件只有 i386 的二进制提供。intel 和 amd 的虚拟化就需要分别写两套实现。mac 换 arm 直接把 bootcamp 和虚拟机干没了。以前的游戏主机多平台移植基本上和重写差不多。

secondwtq

2021-08-27 22:48:32 +08:00

你指的是 ISA 还是 uArch ？

Huelse

2021-08-28 00:20:20 +08:00

影响是有，但好在现在 ARM 、RISC-V 等架构都是精简指令集

LeeReamond

2021-08-28 00:48:39 +08:00

我也很疑惑，理论上这是编译器需要干的适配，然而微软特意提到开发者需要做大小核优化...我好奇是 C 语言里有指定大小核的指令还是汇编里有指定大小核的指令，感觉都没有啊

JerryCha

2021-08-28 00:52:41 +08:00

按我理解，你不走歪门邪道、API 调用跟随官方规范的话，影响可能比较小。

neoblackcap

2021-08-28 01:01:11 +08:00

@LeeReamond NUMA 呗，系统是有对应的 API 提供的。调用不同的 API，运算当然是不一样。还有就是 SIMD 指令，小核可能是没有，或者弱化

icyalala

2021-08-28 01:09:14 +08:00

@neoblackcap Intel 这次就是因为小核不支持 AVX-512，所以把大核的也给禁了。。

misdake

2021-08-28 01:12:23 +08:00

“通过编译器重新编译”这件事对于一些活跃的开发者可能还好，但整个生态都重新编译不是那么容易的。
那些开发者不再支持的软件，不用转义或者虚拟机就永远运行不了了。
如果软件依赖了其他的静态库，就要等待库的更新或者自己去编译，越底层越可能需要有改动。如果用了一些 ISA 特定的 trick，或者写了各种汇编，就要真的重新付出去开发，可能写汇编的人早就离职了干别的去了，没人会了。

Jooooooooo

2021-08-28 01:21:08 +08:00

像是完全没接触的人会说的

你要不搜下 fpga

agagega

2021-08-28 01:38:24 +08:00 via iPhone

这是不同层面的事情。

像从给 CPU 编程到给 GPU 编程，这个属于编程模型上的变化，代码可能需要大量的重写。

如果是换个指令集，比如从 x86 迁移到 ARM，理论上你的代码如果全都是标准的可移植的那种，那的确重新编译就可以了。但很多项目 (1) 假定了很多平台特性（比如 x86 和 ARM 的内存一致性模型不一样），或者用了平台相关的内联汇编 /Intrinsic (2) 用了上游的库，而上游又依赖着更上游的代码，那就得等到他们全都改好才行，目测到今天还没有适配 M1 的那些软件就属于这种情况。当然即使同样是 x86，也会有指令集的不同，比如一些 CPU 支持 AVX512 而另一些不支持，情况类似，但不需要像到 ARM 那么大的功夫。

如果是说 CPU 自己的微架构，这是 CPU 内部的事情，你不用重新编译。

msg7086

2021-08-28 05:01:50 +08:00

如果都是用比较高级的语言写的，重新编译下倒也不是大问题。

很多用汇编写的软件就跑不起来了，要重写指令集。最典型的就是很多运算密集型软件，比如 ffmpeg 全家桶，你只能放弃掉汇编的部分，纯靠编译器来优化，速度天差地别。

minikyu

2021-08-28 10:05:06 +08:00

最近在搞模型部署，用的芯片是 arm 的，之前测试用的是 x64 的，结果就是，虽然两者都是 linux 系统，但是很多东西都不通用，搞死我了😟

ilotuo

2021-08-28 11:44:20 +08:00

AI 芯片是属于 SIMT 架构吧. 和 pc 上的 cpu 不是一个东西

yolee599

2021-08-28 12:57:45 +08:00 via Android

一个 CPU 架构不会轻易出现，也不会轻易改变的。编译器的实现，烧录软件的实现，产品线（一个架构只有一款硬件，别人不敢用，用了容易被绑死），硬件烧录器，bsp 代码，社区，等，这些都需要考虑的。通常是在外设上添加功能模块，通过某种总线和 CPU 通信。AI 芯片也是在现有的 CPU 构架上添加 NPU 外设，通过某种方式和 CPU 通讯

beginor

2021-08-28 14:05:41 +08:00 via Android

我觉得高级语言影响不大，重新编译一下很多问题就解决了。

但是如果用到相对底层的汇编语言，基本上就要重写。

BiteTheDust

2021-08-28 15:03:14 +08:00

一些性能优化的代码是高度依赖底层硬件架构的。

js8510

2021-08-28 16:30:45 +08:00 via Android

对追求高性能的大型服务后台影响非常大。这些 binary 为了追求极致性能，常年反复压榨，往往把编译器能用的所有 option 已经调了一个遍，全都要重新做。另外部署的时候各种多线程的优化，kernel 层面的已有优化，甚至是代码风格的要求都会有变化。

aneostart173

2021-08-28 16:35:23 +08:00

@LeeReamond 每个 ISA 都有自己的 feature，内存一致性也有可能不一样。

youxiachai

2021-08-28 22:00:02 +08:00

新架构？？？那个是新的啊。。就算是 RiscV 理论也是 80 年代就有了。。

严格来说，目前在做的事情都是在完善上层应用。。谈不上什么新。。。

adoal

2021-08-29 00:43:48 +08:00

以前（大概在 2000 年）遇到过的一个实际例子，某个开源组件在 i386 的 Linux 上跑得好好的，到了 alpha 的 Linux 上就会频繁在 console 跳出错误，程序运行结果都是对的，就是性能不太行。
因为 i386 上 word/dword/qword 并不要求对齐到整个数据类型的边界；而 alpha 上要求对齐，否则会触发错误，然后操作系统捕获以后来根据指针位置拆开运算再合起来，这样性能损失会很大。

还有大家可能熟悉的近几年的例子，X86 和 ARM 的内存一致性模型不一样，习惯了 X86 的人写出来的程序在 ARM 上可能就会出问题。