CPU和GPU二合一處理器上演爭(zhēng)奪戰(zhàn)

　　2007年11月，英特爾低調(diào)收購(gòu)了舊金山一家名為Neoptica的公司。從英特爾的收購(gòu)歷史來(lái)看，這筆收購(gòu)并不起眼。很少有人知道Neoptica是一家專門(mén)從事圖形處理器和通用處理器融合的二合一處理器研發(fā)的技術(shù)公司，在收購(gòu)?fù)瓿傻耐瑫r(shí)，英特爾也發(fā)布了未來(lái)兩年內(nèi)的產(chǎn)品研發(fā)規(guī)劃，二合一處理器計(jì)劃赫然在類。

　　種種跡象表明，英特爾、NVIDIA為代表的業(yè)界大廠正在掀起一場(chǎng)將CPU與GPU融合的二合一處理器爭(zhēng)奪戰(zhàn)。在已經(jīng)習(xí)慣了把顯卡作為電腦重要配件之一的時(shí)下，你是否已經(jīng)意識(shí)到CPU和GPU相互融合的二合一處理器已經(jīng)距離我們不遠(yuǎn)了呢?

　　圖形芯片廠商率先“沖鋒”

　　作為通用處理器的CPU在上世紀(jì)80年代就誕生了，是整個(gè)PC系統(tǒng)中最為重要的部分。至于GPU(Graphic Processing Unit：圖形處理器)的概念是伴隨上世紀(jì)90年代后期3D游戲、高清視頻的涌現(xiàn)誕生的。1998年，NVIDIA最早提出了GPU的概念，由此開(kāi)始了GPU與CPU并行的階段。

　　兩者的融合最早出現(xiàn)在2002年，當(dāng)時(shí)ATi、NVIDIA等業(yè)界廠商創(chuàng)造了一個(gè)叫做GPGPU(General Purpose Computation on the GPU：通用圖形處理器)的概念。

　　隨后，在美國(guó)的一場(chǎng)CG展會(huì)Siggraph上(Siggraph是全世界規(guī)模與影響最大的CG展會(huì))，包括NVIDIA等眾多廠商都開(kāi)始宣傳自己的GPGPU概念。當(dāng)時(shí)設(shè)想在圖形處理器上開(kāi)發(fā)出可以用于其他應(yīng)用的功能，比如進(jìn)行音頻處理的功能。從這一年開(kāi)始，GPGPU為代表的二合一處理器逐漸出現(xiàn)在英特爾、AMD等芯片大廠的規(guī)劃藍(lán)圖上。后來(lái)的美國(guó)《電子》雜志專門(mén)提到CG(計(jì)算機(jī)合成圖形)對(duì)處理器二合一研發(fā)的影響：“不斷提升的CG需求迫使圖形芯片不斷提升性能，這也為圖形芯片進(jìn)入通用處理器的地盤(pán)提供了可能性。”

　　在2006年之前，圖形芯片廠商是最熱衷于推動(dòng)二合一處理器發(fā)展的。ATi是一個(gè)典型代表。當(dāng)時(shí)ATi公司一直有相應(yīng)的二合一處理器研發(fā)計(jì)劃并和許多大學(xué)科研小組進(jìn)行相關(guān)合作。

　　作為圖形芯片領(lǐng)域的領(lǐng)頭羊，NVIDIA公司同樣沒(méi)有忽視二合一處理器的巨大潛在價(jià)值。早在開(kāi)發(fā)GeforceFX 5900系列產(chǎn)品的時(shí)候，NVIDIA公司就提出GPU能夠?qū)崿F(xiàn)專業(yè)音頻處理功能。

　　圖形芯片廠商之所以對(duì)二合一處理器具有強(qiáng)烈的興趣，是隨著圖形芯片性能的不斷提升而出現(xiàn)的。

　　這里有一個(gè)簡(jiǎn)單的數(shù)據(jù)對(duì)比，當(dāng)3GHz雙核心CPU達(dá)到24GFLOPS運(yùn)算能力時(shí)(GFLOPS:每秒鐘進(jìn)行10億次浮點(diǎn)運(yùn)算)，GPU的浮點(diǎn)運(yùn)算能力已經(jīng)在它的10～20倍以上了。

　　CPU廠商要讓顯卡“消失”

　　在處理器二合一的進(jìn)程中，CPU廠商盡管進(jìn)來(lái)得相對(duì)晚一些，卻表現(xiàn)出了強(qiáng)烈的“進(jìn)攻能力”。

　　從顯卡廠商的角度來(lái)看，二合一處理器的設(shè)計(jì)思路是充分發(fā)揮GPU的實(shí)力，甚至直接接替CPU在系統(tǒng)中的核心地位;但是CPU顯然不這么認(rèn)為，CPU本身已經(jīng)具備強(qiáng)大的性能，將圖形處理功能直接整合到CPU中并不是不可能，所以CPU廠商的目標(biāo)是在2010年之前把以CPU為主體的二合一處理器推向市場(chǎng)，從而讓顯卡徹底消失在公眾的視野之中。

　　AMD公司在2006年已經(jīng)開(kāi)始對(duì)名為T(mén)orrenza的企業(yè)級(jí)運(yùn)算架構(gòu)展開(kāi)了宣傳攻勢(shì)，Torrenza架構(gòu)的主設(shè)計(jì)思路是利用HyperTransport總線，讓CPU更富擴(kuò)展性和針對(duì)性，能夠具有圖形處理功能。

　　英特爾在二合一處理器方面的動(dòng)作更大。英特爾的優(yōu)勢(shì)在于本身是最大的通用處理器廠商與圖形芯片廠商(依靠集成圖形芯片達(dá)到這一目標(biāo))?！哆B線》雜志在2007年初曾經(jīng)專門(mén)提及英特爾在這方面的表現(xiàn)：“一旦這個(gè)龐然大物利用市場(chǎng)優(yōu)勢(shì)推出融合了通用處理和圖形處理的處理器，對(duì)整個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈的打擊是相當(dāng)強(qiáng)烈的，甚至?xí)侵旅摹！?/P>

　　在市場(chǎng)策略上，英特爾推出了Geneseo架構(gòu)，以PCI Express 2.0為基礎(chǔ)衍生平臺(tái)。在具體產(chǎn)品上，英特爾在Nehalem家族的移動(dòng)版本Gilo中會(huì)集成GPU， Gilo將是迅馳6代的核心，也就是說(shuō)不管是平臺(tái)化和拳頭產(chǎn)品英特爾都有具體的應(yīng)對(duì)之策。

　　芯片巨頭們的爭(zhēng)奪

　　在二合一處理器上，盡管實(shí)際產(chǎn)品還沒(méi)有面世，但是圍繞市場(chǎng)的眾多，英特爾、NVIDIA幾大巨頭已經(jīng)提前開(kāi)始了較量。在這場(chǎng)二合一處理器的爭(zhēng)奪戰(zhàn)中，英特爾顯然處于有利的地位。

　　英特爾本身是全球最大的通用處理器和圖形芯片制造商和銷售商，在兩條線上都有豐富的行業(yè)積累。同時(shí)英特爾已經(jīng)為二合一處理器進(jìn)行了多筆收購(gòu)，將一些技術(shù)公司招入麾下，進(jìn)行二合一處理器方面的研發(fā)。

　　英特爾的目標(biāo)就是，在下一代多核處理器中增加浮點(diǎn)勻速的強(qiáng)大性能因?yàn)閺母↑c(diǎn)運(yùn)算性能上說(shuō)，如今的GPU性能甚至超越Cell處理器，更別說(shuō)Clovertown或者類似的多核心處理器。

　　在工藝制程上面英特爾同樣具有優(yōu)勢(shì)。由于二合一處理器對(duì)于散熱等要求極高，所以必須采用更先進(jìn)的工藝制程。

　　試想一塊Geforce 8800Ultra和一塊Core 2 Duo處理器封裝在一起的芯片面積、功耗與發(fā)熱是多么瘋狂。而目前初代桌面級(jí)融合處理器透露出的初步功耗150W-190W，已經(jīng)激起了一些對(duì)融合型處理器負(fù)面的看法。跟英特爾相比，AMD的重點(diǎn)是在移動(dòng)平臺(tái)上，畢竟筆記本平臺(tái)對(duì)圖形處理的要求低得多。

　　至于NVIDIA，更希望利用GPU的強(qiáng)大浮點(diǎn)運(yùn)算來(lái)完成通用處理器的工作。Z在今年NVIDIA就發(fā)布了GPU第三品牌——Tesla，專門(mén)針對(duì)需要高性能計(jì)算的人群，比如需要高性能并行計(jì)算能力的開(kāi)發(fā)者、科學(xué)家和研究單位。NVIDIA的打算是，走一條從高端到中端再到低端的二合一處理器推廣路線，從而在市場(chǎng)上獲得巨大商業(yè)利益。