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谁才是CPU和GPU融合的领先者?
2011-10-13 10:34:16  作者:Kew 编辑:Kew   点击可以复制本篇文章的标题和链接
 
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如果要评选2011年度的计算机行业最大变革,那么CPU与GPU的融合就是当之无愧的头号热门。两大芯片巨头,无论是AMD还是Intel,都坚定不移地让CPU和GPU两个原本各自独立的概念越走越近,但细细看来,两条路的走向却又并不相同。

Intel SNB:CPU、GPU的“整合”

谁才是CPU和GPU融合的领先者?
Intel的Sandy Bridge(SNB)架构图:CPU、GPU还是各自为政

其实在2010年初的时候Intel就开始了CPU和GPU的统一之路,不过那是一种被戏称为“胶水”的设计理念,仅仅是把不同制造工艺的CPU处理器芯片、GPU图形芯片封装在一起而已,彼此之间仍是相对独立状态。

而随着Intel的新架构Sandy Bridge(简称SNB)的到来,Intel貌似做到了CPU、GPU的合二为一。但是严格来说,它们仍然都只是一块芯片上的两个不同模块,还谈不上有机的一体。SNB单就CPU处理器性能而言非常强大,而且GPU图形性能也相比之前也有了很大的进步,3D图形虽然孱弱但毕竟也有一定提升。但因为技术和策略等方面的缘故,SNB强调的仍然是CPU计算性能,而GPU图形性能仅仅起到辅助作用,二者并不能相互协同。相反,在开启动态加速(Turbo Boost)后,CPU性能的提升的却是以削弱GPU的性能为代价。

AMD APU:CPU、GPU的“融合”

谁才是CPU和GPU融合的领先者?
AMD APU平台架构图:CPU、GPU已经亲密无间

AMD 在2006年收购ATI之后就提出了融聚概念“Fusion”,经过多年苦心经营,如今终于瓜熟蒂落,这就是全新的APU处理器,中文名称叫做“加速处理器”。从物理形式上看,它不仅仅只是把GPU和CPU做在了一颗芯片上那么简单。

AMD 这一次将CPU和GPU真正的融合到了一起,依据其CPU和GPU都支持openCL语言编程的优势,CPU和GPU能够动态分配工作任务,达到协同工作的目的,最大化的将硬件平台资源挖掘出来,实现异构计算,彼此加速。在现在CPU资源过剩的时代来说,这是非常令人惊喜的一个消息。

AMD Fusion APU反复强调“融聚”和“加速”自然是有其道理的。所谓融聚,AMD Fusion APU中的CPU和GPU两部分并没有分开来,他们共享系统总线、内存寻址空间,CPU和GPU正是通过这些千丝万缕的联系融聚在一起;而“加速”指的正是CPU和GPU的真融合架构,CPU和GPU都支持OpenCL并行计算标准,这两部分可以从底层实现互联互通、互相利用,互相协同进行加速计算。所以也可以说,“融聚”和“百核加速”就是异构计算的核心概念。相比之下,Intel SNB平台的GPU部分是不具备这个能力的。

谁才是CPU和GPU融合的领先者?
台式机版APU PK SNB:浮点计算性能对比

如果上边的文字还比较抽象的话,那么从上图看看具体的数据就更加一目了然了:Llano A系列APU中的最高型号A8-3850M的浮点计算性能为573GFlops、而稍低的A6-3650M也达到了367GFlops,这其中既有CPU的能力,更有GPU的贡献;作为对比的SNB平台中的两款四核心型号Core i7-2600K、Core i5-2500K才不过分别为262GFlops、243GFlops,而且这都是来自CPU单打独斗的成果,GPU并没有起到任何作用。

要是这还不够,Fusion APU还支持独有的双显卡交火技术, AMD APU中内建了DX11架构的图形核心,其性能堪比当今主流级别独立显卡,另外再配上一块AMD Radeon系列的独立显卡即可与APU中内建的融合单显合作,进一步加速图形和计算性能,提升幅度高达70%,这也是其它平台所望尘莫及的。

CPU+GPU:并不只是个简单的加号

谁才是CPU和GPU融合的领先者?
APU与SNB:同样的CPU+GPU,不一样的融合

AMD APU平台和Intel SNB平台都包含了CPU、GPU两部分计算单元,并且都是32nm HKMG工艺制造,集成的晶体管数量都是大约10亿个,内核面积也都是220平方毫米左右,但在设计理念上走了完全不同的两条路。Intel强调CPU为主、GPU为辅,并且也不能实现异构计算;而AMD则强调CPU、GPU的平衡与协同计算,共同加速。

SNB最大的优势是CPU性能突出,GPU图形性能虽有明显进步但还只是个单纯的核芯显卡,与CPU表现完全不成比例,更不能协同工作,甚至会影响到整体性能的表现,就像是“木桶效应”中最短的那一块;而APU则从根本上注重CPU、GPU的融合与平衡,CPU性能够用,GPU部分优势更是异常明显,协同工作之后能够真正的达到1+1>2的效果,所以APU无论功能特性还是图形、视频性能都远超对手,尤其是可以借助OpenCL这一开放的行业标准技术与CPU一起进行加速,更适应未来发展趋势。


 

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