落后Intel一步 AMD集显CPU如何大翻身

    泡泡网CPU频道5月20日 去年2月，Intel突然起诉NVIDIA公司，理由是双方于4年前签署的芯片组授权协议不再适用Intel新的集成内存控制器处理器（Nehalem微架构），这也就意味着Core i7/i5/i3处理器不能再搭配NVIDIA芯片组了。

i7已不可能登陆NVIDIA nForce芯片组

    之后Intel与NVIDIA开始了口水战，Intel称NVIDIA芯片组违反协议，NVIDIA反驳说Intel妨碍消费者选择GPU，一时闹得满城风雨，而现在Intel集成显示核心的Westmere架构处理器已经销售多日，而NVIDIA则在桌面级显卡上忙得焦头烂额，口水战也就告一段落。

NVIDIA GTX465由GTX470阉割而来

    然而随着集成了显示核心的i3-530和大受欢迎的HTPC的逐渐风靡，我们不得不思考，未来的电脑运算核心究竟是CPU将GPU收归旗下还是在并行计算方面大胜的GPU将CPU并入囊中？

    2009年处理器领域逐渐显现出处理器集成GPU的方向，各大媒体也不断造势，而且在这一方面Nvidia与AMD走在了前面。

在集成GPU概念上NVIDIA与AMD走在了前面

    作为处理器行业的霸主——Intel岂能坐视不管，凭借着自身的强大研发实力和雄厚的资金，Intel推出了集成了显示核心的Westmere微架构处理器，并且Clarkdale处理器目前已经销售了一个多月。

Clarkdale处理器是销售多日

    尽管GPU+CPU的概念虽不是Intel第一个提出来，但Intel却是第一个做出来的，虽然Clarkdale处理器集成的显示核心是相对较弱的Intel Graphics Media Accelerator。

    虽然Intel最先一批推出了相关产品，经过详细分析Clarkdale处理器的结构后，我们可以看到，这颗整合式处理器中，GPU芯片只是处在CPU芯片的一侧，换句话说，这只是简单地将CPU+GPU两颗芯片封装在了一起，而不是像AMD提出的那样把两颗芯片“融合”在一起。

Clarkdale处理器仅是简单封装

    从芯片集成的大趋势上讲，这显得进步不是很大，而且与此前45nm工艺Nehalem架构的Bloomfield及Lynnfield处理器也完全不同。Bloomfield（Core i7 9XX）整合了三通道内存控制器，Lynnfield（Core i7 8XX和i5 7XX）整合了双通道内存控制器以及PCI-E控制器，而Clarkdale（Core i5 6XX和i3 5XX）除了显示核心什么都没有整合。

三大核心类型结构解析

    这样说来，Clarkdale处理器实现的仅是CPU“吃”下了一半的GPU，而没有完全吞进去，而真正意义上的集成或者用说没达到AMD宣称的“融合”，看来GPU还有可能反咬一口，那么未来的“融合”又是怎样的呢？

    2006年业界最大的新闻要数AMD斥重金收购了当时经营惨淡的ATI，而且在四年过去后，AMD将AMD-ATI显卡做的相当成功，目前HD 5XXX系列在桌面级显卡市场可谓是呼风唤雨。

率先支持DX11的AMD-ATI HD5870

    然而AMD的处理器近期却一直未出现大的技术进步，通俗来讲，K10仅仅是K8架构的加强版，而目前的K10.5也仅仅是对K10的超频版，在市场中AMD比较大的动作要数开核了，不过这并不能算是新技术，反而更像是在Intel的步步紧逼下的无奈表现。

AMD开核只能算是无奈之举

    不过近年来，AMD的口号“The future is fusion”一直很响亮，加上AMD已经明确表明未来的重点就是CPU和GPU的融合计划，那么难道在将来的融合中，如火如荼的GPU要当主角？

    今年Intel的CPU+GPU整合架构处理器——Core i5/i3及新奔腾双核的上市迅雷不及掩耳，而AMD一直宣传的Fusion至今还没见到实际产品，那么这个犹抱琵琶半遮面的Fusion究竟是怎样的呢？

AMD Fusion结构

    在CPU的发展过程中，基于X86技术的处理器集成了越来越多的计算单元，编程上也已经非常成熟，但是目前在视频、图形计算方面的工作量越来越大，X86技术难以应对，而GPU技术却能够很好的解决这方面的负担，并且可编程性虽不如X86技术但也越来越高，这时AMD要做的就是通过融聚技术让两者实现融合互补。

AMD或将引领业界？

    去年年底，AMD宣布了第一款融聚技术——LIano，届时采用了这一技术的处理器将能够提供更大的计算密度，结合良好的编程模型，需要更大计算量的新应用就可以实现。

    现在我们知道了Clarkdale处理器（Core i5/i3）和面向上网本的Pineview（新Atom）处理器都不是真正的CPU+GPU整合式处理器，而AMD的融聚处理器也看起来已经具有了如此美好的远景，那么AMD的力作——代号为LIano的APU究竟是怎样的呢？

代号为LIano的APU

    由于AMD有关APU的资料出于严格保密阶段，LIano的具体情况我们还不得而知，仅仅能从一些泄露出来的非官方消息中略窥一二。

非官方的LIano信息

     LIano包括了一颗四核心处理器，没有L3（可能为了节约晶体管）但拥有2M L2（每颗核心512KB）。GPU部分拥有6个SIMD引擎，如果每个引擎拥有80个流处理器（HD5000就是这个规格），那么总共就是480个流处理器。他们之间直接通过高速HT总线直连，这样做就大大降低了CPU和GPU间的数据延迟，提升了计算的效率。

    在将来采用融聚技术的AMD处理器中，Bobcat定位入门级，LIano定位主流中低端，而AMD另一款Bulldozer（推土机）则定位高端，它最大的亮点就是每一颗核心拥有双倍的整数运算单元，整数和浮点为非对称设计。

AMD“推土机架构”

    在一个推土模块里面有两个独立的整数核心，每一个都拥有自己的指令、数据缓存，也就是scheduling/reordering逻辑单元。并且AMD提到，这两个整数单元的中的任何一个的吞吐能力都要强于Phenom II上现有的整数处理单元。相对Intel的Core构架无论整数或者浮点，都采用了统一的scheduler（调度）派发指令，AMD的构架使用独立的整数和浮点scheduler。

AMD桌面平台路线图

    现在推土机将整数调度单元增长了一倍，浮点运算的部分则维持原样。因为在AMD看来，目前存在于服务器上的80%的操作都是纯粹的整数操作，而预计未来3-5年的时间内，所有浮点运算都将会交给最擅长做浮点运算的GPU，这也就是推土机加强整数运算的真正目的。

● 总结

    虽然Intel抢先发布了CPU+GPU的整合式处理器，但是由于过于仓促，还不能算是真正的集成，而AMD在继64bit、整合内存控制器、HT总线、三级缓存之后，有可能像K8时代那样再次引领业界，走在巨头Intel的前面。■<