下一代運算架構變革呼之欲出

今年（2018）開始沒幾天，就出了一件大事震動整個IT界，那就是處理器漏洞的消息，起因是Google的Project Zero資安研究團隊，發表了概念驗證攻擊手法Meltdown與Spectre，而牽涉到的弱點都跟處理器有關，使得Intel、AMD、ARM架構的CPU，籠罩在資安威脅的陰影之下，對此，許多硬體廠商（個人電腦、伺服器、儲存設備、網路設備、手機），以及系統軟體公司、雲端服務業者，紛紛發出公告，表明受到影響的產品（或不受影響），以及補救方式、目前處理進度。 相關報導：衝擊全球！CPU驚爆重大漏洞 

這不免讓人想到，除了這幾種通用運算平臺之外，我們是否還有其他選擇？

以伺服器級應用環境而言，IBM主導的Power運算平臺一直虎視眈眈，如今也即將推出新世代的產品。例如，該公司在2017年12月首度公開的Power System AC922伺服器，搭配的處理器就是Power9（現行產品是搭配Power8）；而且，此款伺服器也支援新一代的I/O介面，例如：PCIe 4.0、Nvidia NVLink 2.0與OpenCAPI，而在這臺伺服器上，如要進行資料遷移作業，速度據說是採用PCIe 3.0介面x86系統的9.5倍，若用於深度學習神經網路的訓練，所需時間可縮短到近4倍。

IBM另一個持續發展的企業級運算平臺，則是大型主機z Systems，也在同年7月發表了z14，主打安全性，號稱每天能夠執行120億筆加密交易行為，加密演算效能比前一代增長了7倍，可達到x86系統的18倍。

而坊間也有不少正在發展的運算架構，近期聲勢水漲船高，也值得關注後續發展（雖然部分平臺，也受到Meltdown與Spectre漏洞事件波及）。

例如，HPE在旗下的Hewlett Packard Labs，所推動的未來運算研究計畫「The Machine」，在2017年5月，展示了記憶體驅動運算（Memory-Driven Computing），原型設計採用橫跨40個實體節點的互連架構，共享160TB容量記憶體資源，裡面搭配64位元ARM v8-A架構處理器Cavium ThunderX2，以及經過最佳化的Linux作業系統。

另一個2017年下半浮上檯面的運算平臺，則是強調開放標準的RISC-V指令集架構。關於這項技術，最早是由加州大學柏克萊分校電機工程與資訊科學系所發展來的，2015年成立基金會，董事會成員目前有7個，除了這所校系，還有Bluespec、Google、Microsemi、Nvidia、NXP、Western Digital（WD）等公司。

不過，這個運算架構之所以受到矚目，是因為，WD在2017年11月底舉行的第七屆RISC-V研討會上，突然對外宣布，旗下產品的運算核心、處理器、控制器的研發，未來都將轉換至RISC-V架構，促進相關生態系統的發展。這麼一來，RISC-V的普及度可望大幅提升，因為WD本身產品使用的處理器核心，每年就已經超過10億個，等到架構轉換完成之後，預計供應的RISC-V核心數量，將達到每年20億個的規模。

而在整個IT產業面臨Meltdown與Spectre漏洞危機之際，RISC-V基金會也發表聲明，除了表示使用其指令集的晶片不受影響，並認為RISC-V如今處於發展初期，可以好好把握做好資安的機會。在此同時，他們也趁機向外界介紹RISC-V的發展優勢，因為美國國防部微系統技術辦公室，對此很有興趣——他們認可RISC-V架構的開放與標準化，更易於政府資訊系統的調整、移轉，而且，能用於系統安全整合硬體與韌體（SSITH），提升防護力。

除了上述平臺，也有越來越多廠商積極發展量子運算。像是IBM、Google、微軟、阿里巴巴，而在2018年初舉行的CES大展上，處理器大廠Intel也首度介紹這部份產品布局。

整體而言，既有的通用化運算架構，似乎又來到了「合久必分」的時刻，但在這樣的轉變過程中，最終誰能勝出呢？