英特尔你别添乱了 CPU和显卡战争升级

PChome | 编辑: 李涛 2010-09-10 06:00:00原创 返回原文

英特尔为CPU显卡之战火上浇油

前不久英特尔的SandyBridge架构不知不觉进入了人们的视线,据悉新架构下的CPU将进一步融合传统CPU和显卡的功能。甚至有传言说SandyBridge处理器不仅具备蓝光高清播放能力,还拥有不错的游戏性能,虽然这看似是一个不小的技术进步,但退一步纵观整个DIY行业我们却惊讶的发现,原来CPU和显卡之间一场"你死我活"的战争已经拉响了。

 CPU显卡互相残杀

英特尔去年年低正式发布全新的32nm处理器,在英特尔历史上首次将显示核心融合在CPU内,而其竞争对手AMD凭借收购了ATI获得的技术优势,更是在整合显卡市场呼风唤雨,近来又提出了APU概念,超低功耗并整合的了图形核心的新处理器山猫即将问世,可以说CPU已经开始大张旗鼓的侵占入门级独显市场。

而显卡厂商自然也不示弱,NVIDIA很早就提出了CUDA加速技术,凭借显示核心强大的浮点计算能力,NVIDIA让显卡可以承担以往只有CPU才能执行的任务,比如视频转码,甚至已经出现了只是用CUDA进行运算的图形处理软件,而AMD显卡也拥有Stream流技术可以分担一部分CPU的工作,如果说CPU是在明目张胆的抢夺显卡市场的话,那么显卡就是在慢慢瓦解CPU的地位。

【图】英特尔下一代处理器代号SandyBridge

在CPU和显卡的关系本就摇摇欲坠之时,英特尔的SandyBridge处理器明显将是CPU显卡大战的导火索,根据目前已知的消息,SandyBridge处理器完全能力取代目前的低端独立显卡,那么未来CPU和显卡将如何发展?真的有一方会消失吗?英特尔作为行业领袖是否怀着侵占显卡市场的野心呢?

CPU和显卡大战的导火索——GPU

在人们的传统观念中,一台完整的电脑是必须包括CPU和显卡两个部件的,CPU负责电脑主要的运算并协调各个硬件间的运作,而显卡只是负责显示信号的处理而已,但1999年NVIDIA推出的GPU概念正式打破了这种默契。

 CPU和显卡大战的导火索——GPU

从GPU的命名上我们就能看到明显的"火药味",显然这是针对CPU的,NVIDIA在1999年随GeForce256显卡一同发布了GPU的概念,从此图形显卡的核心就一直被称为GPU。

【图】传统架构中T&L全部由CPU完成

GPU的主要功能就是分担一部分以往必须用CPU处理的任务,其中最重要的就是T&L(Transform and Lighting)即多边形转换与光源处理,T&L的作用是计算多边形3D模型的外形和处理动态光影效果,在以往的架构中这部分功能是由CPU处理的,但随着游戏内3D建模数量的快速增加,同时CPU还要处理繁多的其他任务,因此经常会出现显卡等待CPU的情况。

【图】GPU强大的硬件T&L能力将显卡性能推向了新的高度

而GPU将T&L整合进显卡后,凭借GPU强大的浮点运算能力,可以显著提升3D特效处理能力,虽然GPU的问世极大改善了电脑的3D应用性能,但同时他也抢占了一部分CPU的功能,为今天CPU和显卡之间的竞争埋下了伏笔。

【图】NVIDIA的CUDA现在已经应用在多个领域

 CUDA就是未来?

真正的导火索是在2006年,NVIDIA的CUDA技术发布之后。CUDA是NVIDIA为其GPU开发的一种通用计算标准,程序设计人员借助CUDA的帮助可以调用GPU执行很多以往只有CPU才能处理的任务,并且效率也将大大增加。如今CUDA已经获得了突飞猛进的发展,不少视频播放器,视频转码软件都开始支持CUDA加速技术,甚至出现了只使用CUDA技术的图形处理软件。

【图】CUDA改变了传统的处理模式

从这时起CPU的重要性被大大削弱,其重要性也在一点点降低,有些玩家甚至甘愿选择较低等级的CPU,将节省下来的资金购买更好的显卡,显然作为CPU市场巨鳄的英特尔不会坐视不理。

英特尔独显计划失败——Larrabee

其实早在上个世纪的1998年,英特尔就曾推出了著名的i740独立显卡,但由于性能远低于竞争对手,因此i740既是英特尔独立显卡的开山之作,也成为了它的绝唱,从i740之后,英特尔就一直专注与集成显卡。

 英特尔也是独显元老

【图】英特尔的独立显卡绝唱i740

但或许是看到显卡正在威胁CPU的地位,英特尔在2007年竟出人意料的曝光了它的新独立显卡计划,其代号为Larrabee。

【图】英特尔的Larrabee曾经被寄予厚望

 英特尔进攻独显野心初现——Larrabe

Larrabee虽然被定义为独立显卡,但其实它与以往任何一个显卡都有本质区别,Larrabee使用了CPU的X86架构,而且核心内仅有少量的专用图形处理单元,但Larrabee又不是CPU,因为其浮点运算能力可以轻松超越传统处理器。

【图】英特尔Larrabee同时具备CPU和GPU的技术特点

【图】Larrabee最终由于开发进度缓慢而失败

从Larrabee计划,我们可以看出英特尔已经认识到显卡对其CPU的威胁,并开始着手反击,但遗憾的是由于遇到技术困难,2009年底英特尔正式将Larrabee转作研发,初期将作为一个软件开发平台出现,可以说Larrabee计划已经失败。

尽管如此英特尔侵占显卡市场的野心却并没有随着减少。

整合显卡另辟蹊径——32nm处理器

几乎是在宣布Larrabee计划失败的同时,英特尔推出了全新的32nm酷睿处理器,新处理器最大的特点就是整合颗一颗显示核心,这也是英特尔历史上首次将显示核心和CPU封装在一起。

 独显失利另辟蹊径——32nm处理器

由于英特尔的32nm处理器不仅整合显示核心,同时还集成了内存控制器,因此搭配处理器的H55和P55主板甚至直接取消了北桥芯片。

【图】英特尔的32nm处理器开始蚕食低端入门市场

英特尔32nm处理器中集成的显示核心被称为Intel HD Graphics,相比英特尔上一代集成显卡,它无论在硬件规格和软件支持性上都得到了显著提升。Intel HD Graphics采用了第三代统一渲染架构,核心频率从800MHz提高到900MHz,共享显存数量也从768MB一跃提高至1.7GB,另外还加入了对高清解码的支持。

【图】英特尔32nm处理器中同时放入了CPU和GPU

虽然从最终性能看,英特尔32nm处理器的显示性能并无法和同时期独立抗衡,但从这里我们也看出了英特尔进军显卡领域的决心。

对独立显卡宣战——英特尔SandyBridge

紧随32nm处理器发布之后,在今年9月初英特尔的Sandbridge架构也终于浮出水面,如果说32nm处理器是英特尔整合显卡进入主流市场的试水,那么Sandybridge就将是其冲击独立显卡市场份额的第一炮。

 SandBridge将消灭入门独显?

【图】SandyBridge处理器将成为英特尔未来有一发展重点

虽然目前关于Sandybridge的消息少之又少,但我们从已知的信息中扔窥测出Sandybridge的大概轮廓,首先Sandybridge仍然是一种CPU+GPU的架构,但与此前的32nm i3和i5不同,Sandybridge将GPU和CPU同时封装在一个die中,因此我们可以认为这是一种原生整合。

【图】SandyBridge的性能可能将威胁到低端独立显卡

而且Sandybridge将有望打破传统整合显卡性能低劣的通病,甚至有可能取代低端入门级独立显卡的地位,这不能不说是英特尔在显卡领域的又一大革命。

【图】英特尔凭借在CPU领域的霸主地位可以更方便的推广整合方案

纵观英特尔在显卡领域的发展过程,从独立显卡到集成显卡定位转变,以及Larrabee的大胆尝试,到后来CPU+GPU模式的基本成型,我们看到英特尔一直没有放弃显卡,而Sandybridge的问世无疑将进一步推进显卡和CPU互相整合的大战。

AMD才是笑到最后的赢家?——AMD APU曝光

目前AMD在桌面级CPU市场唯一的竞争对手就是AMD,相比英特尔大张旗鼓的抢占显卡份额,AMD可谓润物细无声,现在我们无不惊讶的发现,AMD可能才是显卡与CPU生死大战中最有希望的赢家。

 坐拥CPU和GPU两大市场——AMD大小通吃

早在英特尔专注于开发独立显卡之时,AMD却在2006年收购了当时的ATI,这一收购造成的亏损影响甚至延续到了2008年,因此人们一度认为AMD收购ATI是最大的失误。

【图】2008年AMD正式收购ATI

在AMD收购ATI之后,AMD和ATI仍然以相对独立的品牌模式运营,似乎AMD收购ATI的目的只是为了扩大其经营范围,对于DIY玩家来说也只是多出了一种同时使用AMD CPU、AMD主板和ATI显卡的3A平台的说法。

【图】AMD推出的3A平台概念深入人心

但在四年后的今天,当显卡和CPU互相整合的大战中,我们却发现原来AMD早已拥有了先天的优势,因此AMD是目前为一个同时拥有业内先进CPU和显卡技术的厂商,因此AMD甚至有能力决定未来是CPU整合显卡,还是显卡整合CPU,无论哪种结果,AMD都将是赢家之一。

【图】AMD APU处理器同时具备CPU和GPU的能力

近日AMD就正式放出了其最新的APU架构,虽然APU是AMD早在数年之前提出的概念,但一直以来并没有得到广泛推广,APU即融合加速处理器。据悉首款芯片的代号将被命名为"Bobcat"(山猫),这颗处理器将采用X86架构,并同时具备CPU和GPU的功能。

【图】AMD山猫最低功耗仅有5W

山猫处理器不仅具备1080P高清播放能力,甚至还支持最新的DirectX11特效,而且拥有极低的功耗,其最低功耗甚至仅有5W,但产品初期仍然定位于入门级市场,并仅仅会应用在笔记本等移动平台。

未来CPU内整合显卡的性能真的可以强大到可以取代独立显卡吗?

未来CPU和显卡谁将整合谁?

 硬件整合趋势不可避免——CPU显卡进化论

从声卡和网卡被整合进主板,软驱的消失来看,我们不得不承认,硬件肯定会朝着一个整合的方向发展,但显卡将是下一个被整合的硬件吗?其实未必!

【图】电脑必然朝着整合的方向发展

虽然现在英特尔和AMD大力开发CPU整合GPU技术,但从目前芯片制造工艺,和CPU的晶体管规模限制来看,仅目前CPU的尺寸就很难提供主流独立显卡的性能。英特尔的Sandybridge和AMD APU架构目前都仅仅定位入门级市场,其中AMD更是将山猫处理器划入了低功耗阵营,因此这就决定了目前CPU仍无法撼动主流级以上独立显卡的地位。

英特尔虽然不断推出新显示核心,但无奈它已经离开独显领域太久了,很难得到目前独立显卡的技术水平。

【图】AMD宣布将放弃ATI的品牌LOGO

那么未来的CPU显卡将何去何从呢?我们从以往硬件的发展中似乎可以推测,CPU和显卡整合大战的最终赢家很可能将是主板!

 主板将一统天下——CPU显卡变扩展卡

由于CPU厂商很难拥让CPU具备先进的GPU技术,而显卡芯片也不可能彻底取代CPU的地位,因此将GPU和CPU完全整合并同时达到顶级的性能水平是基本不可能的,因此我们不妨换一种思路,为什么不能将常规的控制功能放进主板,而CPU将仅仅只有基本的图形处理能力,显卡将以扩展芯片的形式存在,这种显卡芯片可以同CPU内的显示核心协同工作,因此只需要提供额外的高级技术功能即可,两者的协调全部由主板负责。

届时独立显卡将以扩展子卡的形式存在,它的作用就是在CPU内显示核心的基础上获得更多更强大的功能。不过这一设想的实现需要CPU、显卡厂商的协作,但从目前的局面看,CPU和显卡之间的战争还要持续很长时间,究竟结果如何,让我们拭目以待。

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