CPU和GPU真融合 APU异构系统架构解析

    泡泡网CPU频道5月28日 任何一种处理器芯片的发展，都是为了要面向未来的应用而设计的。那么我们就从最近几年的互联网、PC、平板、智能手机的应用和交互形式来看，新一代处理器应该满足什么样的需求：

    1. 用户越来越希望能够借助手势、眼睛、身体，用自然表达的方式和机器交互；

    2. 人们更加追求高像素、高清电影和视频交互；

    3. 基于社交网络的应用和游戏应用会越来越多地介入到人的生活当中；

    4. 越来越多的人喜欢大屏幕，越来越多的人喜欢在同一时间协同工作，而不是像以前的点对点工作方式，协同工作会增加效率；

    5. 云计算作为下一代互联网、或整个人类在生存环境当中特别需要看重的一种应用。

    市面上所有的应用包括未来应用基本上都是基于这几大类，那这些东西对CPU的要求又是什么呢？

1. 性能与效率

    目前有两大处理器：CPU和GPU。不管CPU还是GPU，所有人都在追求性能，但性能受制于半导体制造工艺的限制，又不能无限制的提升，否则功耗和成本就无法控制，应用领域会受到严重的限制。所以现在很多人都看重“每瓦性能”，或者是说效率。

2. 功能与架构

    在处理器发展历史中，为了解决各种特定的问题，不断有互不兼容的特定功能计算模块被加入系统，却很少从全局优化的角度加以考察。计算机整体效率不高的现状正是这种设计模式的直接后果。常见情况是软件的计算负载被调度在一个并不适合当前任务的模块上低效执行。

    无论X86架构还是ARM架构都是同步处理器系统，一种处理器系统能否解决所有的运算？CPU和GPU都有独特的运算能力，他们有没有被用于执行最适合自己架构的应用？处理器是用来处理器数据的，而数据是在不同的子系统中来回搬迁的，而搬迁数据的难易程度又会严重影响处理器的效率。

3. 应用与开发

    硬件的性能需要软件来发挥，软件开发者需要强大的编程模型来充分利用新的计算能力。应用软件需要支持和兼容广泛的硬件平台也日益变得重要。对开发者而言，随着平台种类的不断增多，目前反复移植代码的惯常方法必然难以为继。

    综上，处理器产业需要一种新的发展思路——让处理器架构更加高效， 才能在上述需求交织的复杂环境中前行。这种新的思路需承诺在功耗、性能、可编程性和可移植性这四个维度上同时都有改进。