世界首个非冯·诺依曼处理器获DARPA资助

据业界处于先导地位的《电子工程专辑》（EET）网站10日消息称，名为HIVE的非冯·诺依曼处理器，得到了美国国防部高级研究计划局（DARPA）的资助。这是世界首个非冯·诺依曼结构，包括“芯片巨人”英特尔、高通、美国国防承包商诺斯格鲁曼、西北太平洋国家实验室和乔治亚理工大学在内的机构共同参与了该项目。

DARPA的微系统技术办公室（MTO）项目经理表示，今天人们所看到的现代计算机，其所遵循的基本结构形式，始终是20世纪40年代发明的冯·诺依曼机结构。中央处理器（CPU）和图形处理器（GPU）已经走向了平行，但其核心仍然是冯·诺依曼处理器。

冯·诺依曼处理器的基本结构特征是“共享数据和串行执行”的计算机模型。按照这种结构，程序和数据放在共享存储器内，CPU取出指令和数据进行相应的计算。也就是说，存储器和处理器相互分离，通过总线相连。在过去几年中，通过以更高的速度在总线上传输越来越多数据，冯·诺伊曼架构计算机的速度飞快提升。

但是，CPU与共享存储器间的信息通路——总线数据的吞吐量制约了计算机速度，造成了所谓的“冯·诺伊曼瓶颈”。此前在并行计算机结构及处理方面的研究已使计算速度有了很大提高，但就本质而言，还无法克服冯·诺依曼机结构上的缺陷。

而HIVE是全球首个图解分析处理器，其采用了非冯·诺依曼机结构，能在记忆体的不同区域同时执行不同操作。这种非冯·诺依曼方法允许一张大的地图能被许多个处理器同时访问，每个处理器使用自己的本地高速缓存在全局记忆体上同时执行分散汇集操作。

新的处理器除了可以让图分析技术性能以惊人的倍数提升，还可以大幅减少能耗。DARPA计划在四年半时间里对这一项目投资8000万美元。