双芯合力“CPU-GPU”技术解析(2)

时间:2008-12-17   来源:   网友评论:0   人气: 263 作者:




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现实的问题:CPU如何与GPU整合?
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要让CPU与GPU完美结合,摆在厂商面前的问题是如何去整合,对于AMD而言,它将直接在Fusion处理器中整合GPU核心。AMD将本来内建双核CPU的其中一个Core更换为GPU,使得CPU与GPU之间以 Crossbar(交叉开关)方式交换数据,更适合CPU的代码将在Fusion处理器的CPU部分被执行,而更适合GPU的代码将在GPU部分被执行。在这种新架构下,GPU也可以读取CPU的Cache资料,这是PCI-E 总线所未能提供的功能,Fusion处理器还整合了内存控制器,以同时满足CPU的DDR2/3及GPU的GDDR内存控制器的需求。无疑,Fusion处理器将内建完整的DirectX GPU核心、缓存和PCI-E通道,将是一款非常有价值的GPU处理器。


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实际上,Fusion处理器整合GPU的原理,与目前的Crossfire互联方案非常类似——CPU与GPU事实上仍是独立的,通过内部总线进行通信,同时还分别拥有独立的缓存,处理器中的GPU和CPU会共享系统内存,从而实现GPU与CPU的数据交换。值得注意的是,Fusion处理器还内置了1个HT总线,允许Fusion处理器的平台扩展外部显卡,AMD表示,Fusion处理器不仅以一个整合了北桥、GPU的单芯片面目出现,还将会整合不同数量的GPU和CPU核心,比如两个Fusion处理器连接在一起,可以达成并行GPU模式。在未来,AMD新一代整合GPU的处理器还将提供多条HT总线,以实现更高的带宽外接显卡,甚至会提供内建GPU与外接显卡的Crossfire新方案。
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与AMD有所不同的是,Intel的设计路线并不是简单的内建GPU核心,Nehalem处理器是通过多芯片系统封装(Multi-Chip Package)方式,将北桥芯片及图形芯片直接整合在CPU之中,而CPU内核心与GPU核心是通过Quick Path Interconnect(QPI)方式连接,QPI内置内存控制器,有助于解决CPU和GPU从内存中读取数据时的延迟,内存延迟和带宽有了大幅度改进,QPI还具备处理器间的直接连接技术,使芯片能够共享数据,1个处理器能够存取与其他处理器相连接的内存中的数据,大大提升了整合GPU处理器的运行效率。Intel如此的设计方案,还可缩短产品设计周期,有助于降低生产成本。
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观点:CPU整合GPU前景广阔,困难也不少
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尽管CPU整合GPU成为未来发展趋势,但至少可以肯定,在2009之前,对应产品不会上市,此外,CPU与GPU整合看起来容易,但实际遇到的问题还很多,比如现有主流GPU内建的晶体管目数目达到7亿之多,比CPU还要复杂,这意味着CPU还难以集成高端GPU内核。就算以后能集成高端的 GPU,但GPU的发热量比CPU大许多,也是一个亟待解决的问题。

因此,AMD与Intel初期将以整合简单的GPU为主。同时,由于GPU在设计上的特殊性,它的核心工作频率远比CPU要低,这将会制约GPU与CPU之间的数据互通能力,在传输速度上会存在一定的延迟,至少不会有理想中那么好。

正是由于技术上的不足,导致了CPU整合CPU暂时并不会马上普及起来,毕竟对于高端游戏玩家或图形工作站用户而言,对CPU整合GPU的产品需求并不是那么迫切。他们更在乎强劲的图形处理性能,但对于普通用户而言,初期CPU整合的GPU已经达到了DirectX 10入门级水平,可以全面支持Windows Vista及高清视频播放等能力,不仅可满足日常娱乐应用需求,同时进一步降低了用户购买成本,更为重要的是,由于GPU被集成在CPU里,可以让系统的体积做到更小,整机功耗也更低,这符合未来低功耗、低噪音的节能环保PC的发展方向。


 

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