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CPU和GPU二合一处理器上演争夺战

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作者:时间:2007-12-04来源:电脑报收藏

  2007年11月,低调收购了旧金山一家名为Neoptica的公司。从的收购历史来看,这笔收购并不起眼。很少有人知道Neoptica是一家专门从事图形处理器和通用处理器融合的二合一处理器研发的技术公司,在收购完成的同时,也发布了未来两年内的产品研发规划,二合一处理器计划赫然在类。

  种种迹象表明,英特尔、为代表的业界大厂正在掀起一场将与GPU融合的二合一处理器争夺战。在已经习惯了把显卡作为电脑重要配件之一的时下,你是否已经意识到和GPU相互融合的二合一处理器已经距离我们不远了呢?

  图形芯片厂商率先“冲锋”

  作为通用处理器的在上世纪80年代就诞生了,是整个PC系统中最为重要的部分。至于GPU(Graphic Processing Unit:图形处理器)的概念是伴随上世纪90年代后期3D游戏、高清视频的涌现诞生的。1998年,最早提出了GPU的概念,由此开始了GPU与CPU并行的阶段。

  两者的融合最早出现在2002年,当时ATi、等业界厂商创造了一个叫做GPGPU(General Purpose Computation on the GPU:通用图形处理器)的概念。

  随后,在美国的一场CG展会Siggraph上(Siggraph是全世界规模与影响最大的CG展会),包括NVIDIA等众多厂商都开始宣传自己的GPGPU概念。当时设想在图形处理器上开发出可以用于其他应用的功能,比如进行音频处理的功能。从这一年开始,GPGPU为代表的二合一处理器逐渐出现在英特尔、AMD等芯片大厂的规划蓝图上。后来的美国《电子》杂志专门提到CG(计算机合成图形)对处理器二合一研发的影响:“不断提升的CG需求迫使图形芯片不断提升性能,这也为图形芯片进入通用处理器的地盘提供了可能性。”

  在2006年之前,图形芯片厂商是最热衷于推动二合一处理器发展的。ATi是一个典型代表。当时ATi公司一直有相应的二合一处理器研发计划并和许多大学科研小组进行相关合作。

  作为图形芯片领域的领头羊,NVIDIA公司同样没有忽视二合一处理器的巨大潜在价值。早在开发GeforceFX 5900系列产品的时候,NVIDIA公司就提出GPU能够实现专业音频处理功能。

  图形芯片厂商之所以对二合一处理器具有强烈的兴趣,是随着图形芯片性能的不断提升而出现的。

  这里有一个简单的数据对比,当3GHz双核心CPU达到24GFLOPS运算能力时(GFLOPS:每秒钟进行10亿次浮点运算),GPU的浮点运算能力已经在它的10~20倍以上了。

  CPU厂商要让显卡“消失”

  在处理器二合一的进程中,CPU厂商尽管进来得相对晚一些,却表现出了强烈的“进攻能力”。

  从显卡厂商的角度来看,二合一处理器的设计思路是充分发挥GPU的实力,甚至直接接替CPU在系统中的核心地位;但是CPU显然不这么认为,CPU本身已经具备强大的性能,将图形处理功能直接整合到CPU中并不是不可能,所以CPU厂商的目标是在2010年之前把以CPU为主体的二合一处理器推向市场,从而让显卡彻底消失在公众的视野之中。

  AMD公司在2006年已经开始对名为Torrenza的企业级运算架构展开了宣传攻势,Torrenza架构的主设计思路是利用HyperTransport总线,让CPU更富扩展性和针对性,能够具有图形处理功能。

  英特尔在二合一处理器方面的动作更大。英特尔的优势在于本身是最大的通用处理器厂商与图形芯片厂商(依靠集成图形芯片达到这一目标)。《连线》杂志在2007年初曾经专门提及英特尔在这方面的表现:“一旦这个庞然大物利用市场优势推出融合了通用处理和图形处理的处理器,对整个产业链的打击是相当强烈的,甚至会是致命的。”

  在市场策略上,英特尔推出了Geneseo架构,以PCI Express 2.0为基础衍生平台。在具体产品上,英特尔在Nehalem家族的移动版本Gilo中会集成GPU, Gilo将是迅驰6代的核心,也就是说不管是平台化和拳头产品英特尔都有具体的应对之策。

  芯片巨头们的争夺

  在二合一处理器上,尽管实际产品还没有面世,但是围绕市场的众多,英特尔、NVIDIA几大巨头已经提前开始了较量。在这场二合一处理器的争夺战中,英特尔显然处于有利的地位。

  英特尔本身是全球最大的通用处理器和图形芯片制造商和销售商,在两条线上都有丰富的行业积累。同时英特尔已经为二合一处理器进行了多笔收购,将一些技术公司招入麾下,进行二合一处理器方面的研发。

  英特尔的目标就是,在下一代多核处理器中增加浮点匀速的强大性能因为从浮点运算性能上说,如今的GPU性能甚至超越Cell处理器,更别说Clovertown或者类似的多核心处理器。

  在工艺制程上面英特尔同样具有优势。由于二合一处理器对于散热等要求极高,所以必须采用更先进的工艺制程。

  试想一块Geforce 8800Ultra和一块Core 2 Duo处理器封装在一起的芯片面积、功耗与发热是多么疯狂。而目前初代桌面级融合处理器透露出的初步功耗150W-190W,已经激起了一些对融合型处理器负面的看法。跟英特尔相比,AMD的重点是在移动平台上,毕竟笔记本平台对图形处理的要求低得多。

  至于NVIDIA,更希望利用GPU的强大浮点运算来完成通用处理器的工作。Z在今年NVIDIA就发布了GPU第三品牌——Tesla,专门针对需要高性能计算的人群,比如需要高性能并行计算能力的开发者、科学家和研究单位。NVIDIA的打算是,走一条从高端到中端再到低端的二合一处理器推广路线,从而在市场上获得巨大商业利益。



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