在刚刚过去的2007年,NVIDIA率先引入了Tesla通用GPU计算架构,最终目的是将CPU和GPU合二为一,然而NVIDIA并没有CPU的研发历史,在整合的道路上遇到了重重困难。另一方面,AMD计划于2009年推出内建GPU核心的Fusion处理器,而Intel整合GPU的Nehalem处理器将与之正面交火,届时
现实的问题:CPU如何与GPU整合?
要让CPU与GPU完美结合,摆在厂商面前的问题是如何去整合,对于AMD而言,它将直接在Fusion处理器中整合GPU核心。AMD将本来内建双核CPU的其中一个Core更换为GPU,使得CPU与GPU之间以 Crossbar(交叉开关)方式交换数据,更适合CPU的代码将在Fusion处理器的CPU部分被执行,而更适合GPU的代码将在GPU部分被执行。在这种新架构下,GPU也可以读取CPU的Cache资料,这是PCI-E 总线所未能提供的功能,Fusion处理器还整合了内存控制器,以同时满足CPU的DDR2/3及GPU的GDDR内存控制器的需求。无疑,Fusion处理器将内建完整的DirectX GPU核心、缓存和PCI-E通道,将是一款非常有价值的GPU处理器。
集成GPU和GPU的Fusion处理器构架图 |
内建多颗GPU的AMD处理器模块 |
与AMD有所不同的是,Intel的设计路线并不是简单的内建GPU核心,Nehalem处理器是通过多芯片系统封装(Multi-Chip Package)方式,将北桥芯片及图形芯片直接整合在CPU之中,而CPU内核心与GPU核心是通过Quick Path Interconnect(QPI)方式连接,QPI内置内存控制器,有助于解决CPU和GPU从内存中读取数据时的延迟,内存延迟和带宽有了大幅度改进,QPI还具备处理器间的直接连接技术,使芯片能够共享数据,1个处理器能够存取与其他处理器相连接的内存中的数据,大大提升了整合GPU处理器的运行效率。Intel如此的设计方案,还可缩短产品设计周期,有助于降低生产成本。
Intel整合GPU处理器架构图 |
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