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对立与协作―CPU GPU谁更重要?

三年前,一场围绕CPU和GPU取代与被取代关系的“口水战”一触即发,双方背后的支持者均声称自己将取代对方
发布时间:2011-06-22 07:30        来源:        作者:赛迪网
【赛迪网讯】三年前,一场围绕CPU和GPU取代与被取代关系的“口水战”一触即发,双方背后的支持者均声称自己将取代对方,成为芯片界的未来。时至今日,当成功融合CPU与GPU的APU横空出世,我们不妨再度咀嚼这段史无前例的芯片理论之战,并用通俗易懂的事实依据去判断当时的CPU和GPU谁在说谎。

CPU与GPU究竟有什么不同? 在过去的很长一段时间内,GPU作为计算机系统中的缺一不可的组成部分,一直扮演辅助CPU运算的“配角”。然而伴随高清视频、3D游戏、Flash动画等图形应用的迅速普及,CPU开始对这些大量冒出来的附加运算需求尽显疲态,其“通用计算”的核心优势亦得不到发挥。此时,GPU凭借“图形专用处理器”的专长从CPU手中接过图形加速工作,并以更先进、更完美的计算效率向用户证明了自己的价值。于是在GPU与CPU平起平坐、并试图取代CPU的发展趋势中,引发了CPU与GPU的决裂。 “马后炮”评论:CPU GPU谁取代了谁? 芯片技术日新月异,当我们站在三年后的今天重新回头审阅,能否发现谁对谁错、谁又取代了谁? CPU和GPU都是具有高速运算能力的芯片,CPU更像“通才”――指令运算+数值运算,GPU更像“专才”――图形计算,不同类型的运算速度决定了它们的能力。因此CPU更擅长像操作系统、系统软件和通用应用程序这类拥有复杂指令调度、循环、分支、逻辑判断的程序任务。而GPU则擅长图形类和非图形类的高度并行数值计算。因此在一台均衡的计算机系统中,“高性能只需要高端CPU”或”高性能只需要高端GPU“都是偏颇之言。 所以三年前CPU和GPU的坚定支持者Intel与NVIDIA谁也没能取代谁,但却在各自坚持的发展方向上屡遭瓶颈。 异构计算:智能协作成就APU 正是因为看到“唯CPU论”与“唯GPU论”的偏执与弊端,业界才会对集二者于一身、整合CPU与GPU各自优势的APU的发布寄予厚望。在AMD APU问世之前,市场上充斥着太多性能不均衡的产品――有的徒具高端CPU,却由于只采用了极低端的GPU或集成显卡而导致实际应用捉襟见肘;有的却为追求性能不惜成本、采用高端CPU+高端GPU来实现所谓得“均衡性能”,结果却因价格昂贵而只可远观。 APU的到来让所有问题迎刃而解,这个可被视为极度浓缩的AMD 3A平台,从CPU到GPU再到芯片组无一不是芯片级融合,基于此,各系统组件间的数据交互将顺畅无阻,充分发挥出低延迟、高带宽等融合优势。结构上,APU虽被视作CPU与GPU物理融合的产物,但千万别简单认为“APU=CPU+GPU”。APU之所以被称为“加速处理器”,正是依靠CPU运算性能与GPU图形性能的均衡,以及协调二者异构计算的智能系统来实现。 简而言之,就是利用专用处理能力来应对具体任务,从而加速特定的应用――CPU擅长串行计算,GPU则具备强大的并行计算能力,APU将两者融合在一起,组成一个异构的运算系统,智能判断和分配适合CPU或GPU运行的工作负载,提高数据处理效率,从而达到应用加速的效果。测试数据结果显示,Llano平台的笔记本在网页浏览、文档办公等应用能分别获得3倍和2倍的性能提升,这正是APU的诱人之处。 除此之外,AMD APU全面支持OpenCL标准,从而为软件开发商推出众多支持加速计算的应用,打开了加速时代的大门。相比之下,英特尔的Sandy Bridge却因GPU核心不支持OpenCL而无法利用GPU的并行计算能力进行加速运算,这种硬件层面融合、软件应用层面隔离的处理器,只能算是“貌合神离”,与真正意义上的加速计算相去甚远。 写在最后 让i7 2600与其内置的集显搭配并运行《魔兽世界》,你会发现游戏画质已粗糙到令人发指的地步。而上述应用如果让具备高达400GFlops计算能力的Llano APU进行加速处理,你得到的不仅是流畅、清晰的完美游戏体验,还有相比前二者更低的硬件花费。 现在,每当想起三年前人们为CPU与GPU谁取代谁而争论的场景,你一定会由衷佩服AMD对未来精准的前瞻能力与非凡胆识。是它、准确预见了CPU与GPU的融合趋势;是它,将APU这件“意识形态”层面的产品从蓝图变成了现实。

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