未來(lái)都玩集成 淺談CPU與GPU整合大趨勢(shì)

CPU整合GPU前景廣闊，但是困難重重！

    盡管CPU整合GPU是未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)，但實(shí)際整合并不簡(jiǎn)單，要解決問(wèn)題還很多。首當(dāng)其沖就是超高規(guī)模的集成電路，現(xiàn)在的CPU和GPU的晶體管數(shù)量都是以十億計(jì)算，如何將這兩個(gè)本身規(guī)模就已經(jīng)非常巨大的集成電路整合到一塊芯片中給半導(dǎo)體工藝提出了挑戰(zhàn)。CPU和GPU走的路線畢竟不同，在架構(gòu)上還存在較大的差異，如果建立一個(gè)全新高效的架構(gòu)也是廠商最需要關(guān)注的。

超高數(shù)量晶體管集成難度大！

CPU與GPU核心晶體管數(shù)量存在較大差距

    GTX 480核心內(nèi)建晶體管目數(shù)目達(dá)到32億之多，最高端的酷睿i7 980X內(nèi)部晶體管數(shù)目為11億左右，可以想象GPU比CPU還要復(fù)雜，這意味著CPU在集成高端GPU時(shí)必定會(huì)遇到困難。就算以后能集成高端的GPU，但由此而來(lái)的高發(fā)熱量也是亟待解決的問(wèn)題。

整合架構(gòu)需要全新開(kāi)發(fā)！

關(guān)鍵的內(nèi)存控制器

    AMD與Intel初期將以整合簡(jiǎn)單的GPU為主。同時(shí)，由于GPU在設(shè)計(jì)上的特殊性，核心工作頻率遠(yuǎn)比CPU要低，這會(huì)在一定程度上制約GPU與CPU之間的數(shù)據(jù)傳輸能力。CPU和GPU性能的發(fā)揮很大程度依賴內(nèi)存控制器，目前市場(chǎng)上CPU與GPU的內(nèi)存控制器還存在差異，各自的性能側(cè)重和架構(gòu)方式都有很大不同，如果未來(lái)的整合處理器內(nèi)部只有一個(gè)內(nèi)存控制器的話，肯定需要全新的架構(gòu)。

整合市場(chǎng)現(xiàn)在的情況！

    技術(shù)上的不足導(dǎo)致CPU與CPU整合產(chǎn)品暫時(shí)更加適合中低端用戶，對(duì)于高端游戲玩家或圖形工作站用戶而言，現(xiàn)階段的整合處理器性能并不能夠滿足要求。對(duì)普通用戶而言，初期CPU整合的GPU已經(jīng)達(dá)到了DirectX 10入門(mén)級(jí)水平，支持Windows Vista及高清視頻播放等能力，滿足日常娛樂(lè)應(yīng)用需求同時(shí)降低用戶購(gòu)買(mǎi)成本。由于GPU被集成在CPU里，可以讓整機(jī)體積更小，功耗也更低，這符合未來(lái)低功耗、低噪音的節(jié)能環(huán)保PC的發(fā)展方向。

總結(jié)：

    GPU不會(huì)取代CPU，但CPU的重要性正在削弱，GPU將會(huì)扮演更重要的角色！

    GPU是不會(huì)取代CPU的，CPU作為中央處理器仍然占有相當(dāng)重要的位置，GPU在處理大規(guī)模多線程的并行計(jì)算占據(jù)優(yōu)勢(shì)，但并不是所有程序都能良好的運(yùn)行在GPU上，但幾乎所有的程序都有運(yùn)行在CPU上的優(yōu)秀代碼。良好的設(shè)計(jì)最終能夠在性能上實(shí)現(xiàn)整合處理單元 > 通用處理單元+圖形處理單元。

     技術(shù)的發(fā)展總是永無(wú)止境，人們對(duì)電腦性能要求越來(lái)越高，硬件廠商也與時(shí)俱進(jìn)。并行計(jì)算對(duì)處理器性能追求幾乎是無(wú)止境的，肯定也會(huì)成為未來(lái)推動(dòng)電腦系統(tǒng)持續(xù)高速發(fā)展的重要?jiǎng)恿?。由于CPU在并行運(yùn)算和浮點(diǎn)運(yùn)算的劣勢(shì)，CPU的提升幅度變得越來(lái)越小，隨著CUDA及OpenCL走向成熟，未來(lái)GPU和CPU必定會(huì)相輔相成構(gòu)建一個(gè)整體處理器。

    未來(lái)CPU與GPU之間的界限會(huì)非常模糊，多核CPU的架構(gòu)設(shè)計(jì)會(huì)向現(xiàn)有GPU的模式靠攏，而GPU也不會(huì)滿足于僅處理一些無(wú)聊的3D渲染任務(wù)，在特定API及開(kāi)發(fā)平臺(tái)的支持下，GPU將會(huì)取代CPU處理繁重的并行與浮點(diǎn)計(jì)算任務(wù)。