未來都玩集成 淺談CPU與GPU整合大趨勢

CPU整合GPU前景廣闊，但是困難重重！

    盡管CPU整合GPU是未來發(fā)展趨勢，但實(shí)際整合并不簡單，要解決問題還很多。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)量都是以十億計算，如何將這兩個本身規(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時必定會遇到困難。就算以后能集成高端的GPU，但由此而來的高發(fā)熱量也是亟待解決的問題。

整合架構(gòu)需要全新開發(fā)！

關(guān)鍵的內(nèi)存控制器

    AMD與Intel初期將以整合簡單的GPU為主。同時，由于GPU在設(shè)計上的特殊性，核心工作頻率遠(yuǎn)比CPU要低，這會在一定程度上制約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，如果未來的整合處理器內(nèi)部只有一個內(nèi)存控制器的話，肯定需要全新的架構(gòu)。

整合市場現(xiàn)在的情況！

    技術(shù)上的不足導(dǎo)致CPU與CPU整合產(chǎn)品暫時更加適合中低端用戶，對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。對普通用戶而言，初期CPU整合的GPU已經(jīng)達(dá)到了DirectX 10入門級水平，支持Windows Vista及高清視頻播放等能力，滿足日常娛樂應(yīng)用需求同時降低用戶購買成本。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不會取代CPU，但CPU的重要性正在削弱，GPU將會扮演更重要的角色！

    GPU是不會取代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)模多線程的并行計算占據(jù)優(yōu)勢，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)展總是永無止境，人們對電腦性能要求越來越高，硬件廠商也與時俱進(jìn)。并行計算對處理器性能追求幾乎是無止境的，肯定也會成為未來推動電腦系統(tǒng)持續(xù)高速發(fā)展的重要動力。由于CPU在并行運(yùn)算和浮點(diǎn)運(yùn)算的劣勢，CPU的提升幅度變得越來越小，隨著CUDA及OpenCL走向成熟，未來GPU和CPU必定會相輔相成構(gòu)建一個整體處理器。

    未來CPU與GPU之間的界限會非常模糊，多核CPU的架構(gòu)設(shè)計會向現(xiàn)有GPU的模式靠攏，而GPU也不會滿足于僅處理一些無聊的3D渲染任務(wù)，在特定API及開發(fā)平臺的支持下，GPU將會取代CPU處理繁重的并行與浮點(diǎn)計算任務(wù)。