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GPU是CPU标准配置!Intel官方讲新架构

    Intel的新一代架构Sandy Bridge将于明年初开始大规模出货,而且新架构除了带来CPU性能的大幅提升外,还将带来CPU与GPU的首次无缝融合。用Intel官方的话说就是新的“微架构不只是‘吞并’,而是把GPU‘消化’并融入CPU芯片中,成为自己身体不可缺少的‘一部分’”。

GPU是CPU标准配置!Intel官方讲新架构

Intel官方解读新架构

    之前关于将来的GPU是保持独立还是会成为CPU的一部分的争论甚嚣尘上,不过随着各方的澄清,目前暂时达成的共识是,“入门级的GPU可能已经不再需要”(引自Anandtech测评人士阿南德·希姆皮——Anand Lal Shimpi),而具有较高图形性能的高端显卡将会继续保持独立存在。

GPU是CPU标准配置!Intel官方讲新架构

Sandy Bridge将可能带来显卡行业的洗牌

    Sandy Bridge处理器在将具有更强性能的GPU核心“消化”后,能够支持3D蓝光视频,并具有高清电视功能,结合Intel更成熟的Wireless Display无线显示技术,可以更好的解决移动设备的显示问题(这里指笔记本电脑上的画面可以无线显示在更大屏幕上)。

    去年这个时候,网友们还在关注的是Wesrmere处理器,当时比较吸引眼球的除了较为新颖32nm制程外,还有首次集成GPU。现在用Intel官方的话来说是“吞并”。

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CPU+GPU构成1+1组合

    今年年初Intel发布了集成了GPU的处理器,当时的方案是32nm的CPU核心和45nm的GPU核心封装在一起,组成了Westmere处理器——“拆开Westmere处理器的封装可以清楚地看到CPU+GPU的‘1+1’两个核心的组合”。目前在市场中较为火热的代表产品是酷睿i3-530,更新的酷睿i3-540也早已到达了卖场,此外还有酷睿i5双核系列也集成了GPU核心。

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酷睿i3-530

    这些处理器不仅可以搭载独立显卡组建高性能平台,还可以配合H55主板组建HTPC家庭影音娱乐平台。在32nm新制造工艺和集成技术的帮助下,这套方案带来了更小的发热量和更低的发热量。

    之前的方案尽管已经将GPU集成到CPU里,但是这种集成仅仅是宏观上的“封装”,严格来说Clarkdale核心的处理器仅仅是把传统的北桥转移到了CPU里,另外“一伴”的还有双通道DDR3内存控制器、PCI-E控制器。

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Clarkdale核心中CPU与GPU通过QPI交换数据

    实际上,采用了Westmere架构的处理器中,CPU与GPU是各自独立的,在数据交换时要通过QPI总线,而且也没有像Bloomfield/Lynnfield那样能让CPU与内存直接交换数据。

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Sandy Bridge架构下GPU可以利用三级缓存

    从上面的结构简图可以看到,处理器的物理核心、核显、内核管理和内存控制器都能与高速缓存联系,这里的高速缓存指最后一级缓存,即现在的三级缓存,同时它被分成四部分,逻辑上每部分由每个核心单元贡献。

    Sandy Bridge采用了新的设计——环形联通架构,在这个架构中,每颗CPU核心、高速缓存段、核显和内核管理中心等可以互相交换数据,各个单元都能够直接互联,有效减少了延迟。

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核显可以与CPU在三级缓存中交换数据

    此外,还可以看到,核显部分(即GPU核心部分)可以通过该架构与高速缓存交换数据,也就是说核显能够直接使用共享的三级高速缓存,这样就可以不再受限于系统内存,可以与CPU核心在三级高速缓存部分完成数据交换。

    而由于这样设计,原来的GPU部分就被称为了“核芯显卡”,简称“核显”。

    CPU中融合GPU带来的好处是很多的。最明显的好处是只要买一颗Sandy Bridge处理器,就可以同时获得相对主流性能的“显卡”,配合相应的芯片组就可以完成平台的搭建,既实惠又方便。

GPU是CPU标准配置!Intel官方讲新架构

Sandy Bridge处理器中包含GPU核心

    其次,还有更多的好处,网友最关注的是集显性能的提升,据Intel宣称,新一代的显示核心性能相比Westmere架构中的GPU核心,性能有1倍的提升,而且在核显得以“涉足”三级高速缓存后,数据上的延迟大幅降低,值得一提的是,最新的浏览器Internet Explorer 9将能充分利用Sandy Bridge实现图形渲染,它将传统的硬件加速细分到了CPU和GPU,充分释放了新架构的性能。

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IE9将能充分利用Sandy Bridge实现图形渲染

    最后,新架构在带来强劲性能的同时还带来更少的能耗和发热量,这对笔记本电脑来说尤其重要。目前的笔记本电脑集显性能羸弱,焊接在主板上的独立显卡又带来了很大的发热量和噪声,更让网友烦恼的是,采用了独立显卡后,电脑的电池续航力大幅降低,尽管目前已经有了集显和独显之间的切换技术,但是新架构带来的精良能耗管理可以让笔记本电脑工作更长时间。

    Sandy Bridge带来的全新融合架构带来了处理器的大改变。首先是CPU的定义拓展了,GPU成为了CPU的标准单元,赋予了CPU更强的图形能力,用Intel官方的语言来说,“没有GPU单元(没有显卡功能)的CPU将成为‘前辈’”。

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德国硬件网站透漏的规格表

    其次,得益于制造工艺的提升,新一代的融合显示核心即核显的性能得到了进一步提升,而且核显的制程将与CPU“休戚以共,共同进退”。此外GPU单元将与CPU继续融合,边界更加模糊,而且有可能在指令集上融合、互相补充,假如做到这一步的话,未来的CPU的性能将会是很恐怖的。

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Sandy Bridge拓展了CPU定义

    最后,传统的独立显卡将迎来一轮洗牌,在主流市场上将面临退缩,低端的独立显卡将很有可能消失,而中高端独立显卡将会聚集在高端应用上。更为重要的是,Intel称,只要摩尔定律继续有效,CPU将继续融合更多目前还是独立的单元。看到这里,可能有网友要说了,“以后主板将会插在CPU上”。■<

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