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’”。

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。

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”。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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’”。

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。

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”。■<