異構(gòu)計(jì)算是未來(lái)信息技術(shù)的發(fā)展方向。傳統(tǒng)的通用cpu在面對(duì)移動(dòng)互聯(lián)和多媒體的應(yīng)用時(shí)功耗問(wèn)題顯得比較突出,而且計(jì)算效率不高,將cpu、gpu融合在soc(單一系統(tǒng)芯片)上的apu是應(yīng)運(yùn)而生的創(chuàng)新。”
在日前舉行的“未來(lái)‘芯’趨勢(shì)——2012 異構(gòu)計(jì)算的應(yīng)用及未來(lái)趨勢(shì)”論壇上,作為國(guó)內(nèi)信息技術(shù)領(lǐng)域的泰斗級(jí)人物,中國(guó)工程院院士倪光南在演講中發(fā)表了上述觀點(diǎn)。在見(jiàn)證了中國(guó)大型機(jī)、漢字信息處理、微型計(jì)算機(jī)、軟件和“中國(guó)芯”之后,倪院士作為我國(guó)高新技術(shù)企業(yè)、軟件產(chǎn)業(yè)和集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展、開(kāi)源軟件和開(kāi)放標(biāo)準(zhǔn)的奠基者、推廣者和鼓勵(lì)者之一,始終關(guān)注著前沿信息技術(shù)的發(fā)展,這一次也不例外。
倪院士認(rèn)為,在市場(chǎng)需求和技術(shù)發(fā)展的共同作用下,處理器領(lǐng)域發(fā)生了兩個(gè)顯著變化,一個(gè)是處理器的多架構(gòu)并存,另一個(gè)是降低功耗成為主要問(wèn)題。特別是面對(duì)3d、高清視頻解碼等典型應(yīng)用,處理器的功耗與性能的矛盾日益突出。從這個(gè)角度來(lái)講,基于異構(gòu)計(jì)算的apu是一個(gè)很好的嘗試,cpu與gpu互聯(lián)互通、互相協(xié)同進(jìn)行加速計(jì)算,可以真正體現(xiàn)異構(gòu)計(jì)算的高效節(jié)能優(yōu)勢(shì)。
異構(gòu)計(jì)算被視為繼單核、多核之后的第三個(gè)時(shí)代,它將打破摩爾定律,有效解決能耗、可擴(kuò)展性等問(wèn)題。目前,我們處于移動(dòng)互聯(lián)和多媒體時(shí)代,用戶對(duì)圖像、視頻、游戲的需求大大增加,而處理圖形計(jì)算不是cpu(中央處理器)所擅長(zhǎng)的,需要gpu(圖形處理器)發(fā)揮更大的作用。同時(shí),通過(guò)提升cpu頻率和內(nèi)核數(shù)量來(lái)提高計(jì)算能力的傳統(tǒng)方式遇到散熱和功耗的瓶頸。在用戶需求變化和功耗瓶頸的雙重背景下,異構(gòu)計(jì)算應(yīng)運(yùn)而生。異構(gòu)計(jì)算利用不同體系結(jié)構(gòu)的優(yōu)勢(shì),有效地進(jìn)行系統(tǒng)級(jí)運(yùn)算,從而達(dá)到整體性能和能耗之間的最佳匹配。
apu平臺(tái)是異構(gòu)計(jì)算的經(jīng)典之作。apu將cpu和gpu聯(lián)合起來(lái),共同承擔(dān)計(jì)算任務(wù),將計(jì)算任務(wù)智能地分配給cpu和gpu,讓他們各自完成擅長(zhǎng)的工作,實(shí)現(xiàn)高效率、高性能、低功耗的目標(biāo)。apu的異構(gòu)特性促使應(yīng)用程序的開(kāi)發(fā)和優(yōu)化實(shí)現(xiàn)新的跨越,不管是個(gè)人用戶對(duì)圖形性能、炫酷游戲、高清視頻以及其他多媒體的綜合應(yīng)用,還是企業(yè)用戶從大型數(shù)據(jù)中心、到云計(jì)算、物聯(lián)網(wǎng)的商業(yè)運(yùn)算需求,apu都可以輕松應(yīng)對(duì)。
異構(gòu)計(jì)算不是新概念,但是異構(gòu)計(jì)算用在芯片上是一個(gè)很大的進(jìn)步。以前pc面臨的是大量的、傳統(tǒng)的應(yīng)用所帶來(lái)的計(jì)算能力挑戰(zhàn),多核心處理器已經(jīng)能解決問(wèn)題。但是當(dāng)移動(dòng)互聯(lián)和多媒體應(yīng)用日益蓬勃發(fā)展,對(duì)終端設(shè)備提出了新的挑戰(zhàn)之后,cpu和gpu融合在一個(gè)apu芯片之中,發(fā)揮并行計(jì)算的能力,不僅是一個(gè)很大的變革和進(jìn)步,更是芯片行業(yè)發(fā)展的必然選擇。