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异构架构浅谈 AMD APU潜力无限引领未来趋势

http://itpx.eol.cn  来源:  作者:网络  2005-04-25    

  听到异构计算,大家可能都很难与什么具体的事物联系到一起。接下来小编会分四部分为大家深入浅出的讲解异构计算,以及异构计算在与我们生活相关领域的发展。

  异构计算起源及APU初现

  大家对异构计算陌生,但一定知道计算机中的CPU和GPU,也就是俗称的处理器和显卡。在以往的认知中,CPU和GPU都是独立的组件,通过增加CPU的内核、时钟频率,来提升计算性能,但毕竟力有时穷,如今CPU遇到了能耗和散热的瓶颈。而GPU只负责处理矢量计算,但它有更多的内核数量和更强大的并行计算能力,开发潜力巨大。面对需求的变高,我们需要更实用、性能更高的计算系统,所以,异构计算出现了。

异构架构浅谈 AMD APU潜力无限引领未来趋势

  在2006年,AMD完成了对ATI的收购,宣布要把高性能CPU、GPU做到同一颗芯片上,并为这一项目命名为“Fusion”(融聚),而后又提出了全新的“APU”(加速处理器)概念,这为未来AMD在异构计算领域提出的HSA异构系统架构奠定了基础。

  AMD明白HSA异构系统架构这条路的艰难,所以制定了四步持续性战略:第一步,物理整合,CPU、GPU集成在一块硅芯片上;第二步,平台优化,增强CPU、GPU之间的互连接口;第三步,架构整合,CPU、GPU内存统一寻址;第四步,架构和系统整合,从硬件到软件完全实现异构计算支持。

  AMD在2011年推出了第一代APU产品,其中主流的Llano实现了“AMD Steady Video”视频防抖技术,同时,融合HD6000系列GPU,无论性能还是功能都不输给主流级独显,尤其在视频解码和画质增强方面。紧接着,在2012年AMD又在架构平台方面进行了大刀阔斧的改进,包括主流的Trinity APU。

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  AMD APU的真正意义

  自AMD提出HSA架构设想,HSA的理想模式就是数据会被存放在共用的统一内存中,无论是CPU还是GPU,都可以去统一的内存中调用所需要的数据,并在处理完成后将其存储在统一的内存中。

  而AMD APU的真正意义就在于,它是HSA架构的有力证明,是CPU和GPU的结合体,不仅擅长数据运算,同时也具备图形功能,含由标量和矢量硬件构成的全部处理能力,为软件开发者带来了前所未有的灵活性,使之能够任意采用最适合的方式开发新的应用,做到真正的1+1>2。

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  Kaveri APU强势来袭

  Kaveri是AMD最新的APU产品,是AMD在发展HSA方面,乃至整个行业的革命性产品。Kaveri APU的hUMA设计,让CPU和GPU使用统一的内存空间,数据存放于同一处,可以被CPU和GPU同时调用和读取,这就避免了带宽和数据存储的阻隔,效率相比之前的分离式设计就要有了彻底的提升。

  在应用为王的时代,再厉害的技术也要落到实处。AMD用新的Kaveri APU演示了对JPEG图像解码的加速,由于采用HSA架构,其相比传统CPU加速来说,速度提升最高可达87.3%。

异构架构浅谈 AMD APU潜力无限引领未来趋势

  2014年,AMD还拿出了另外两个系列的APU产品——Beema、Mullins。其中,Mullins是APU在CPU和GPU融合概念下取得的另一重大突破,能耗比的大幅度提升,与上一代产品相比频率提升超过50%,但散热设计功耗却降低近一半,以极低的功耗实现相当强的均衡计算和图形性能。

  除此之外,在原有的基础上,全新的APU进一步升级了手势控制,支持多数常用程序的控制,比如Office ppt翻页、图片翻页、音乐播放和视频播放控制等,功能更加强大实用。同时,无线显示、人脸识别等技术,也使APU在应用层面更丰富、更方便、更贴近用户。

  异构架构引领未来趋势

  然而,在异构计算领域,HSA不会是终点,除了CPU和GPU之外,会有更多的单元类别加入到这个家庭中来。AMD刚刚宣布了其双架构的战略,自2015年起推出针脚兼容x86/ARM计算的20纳米APU和SoC系列产品,并将全面支持HSA架构,实现x86和ARM的融合。

异构架构浅谈 AMD APU潜力无限引领未来趋势

  在未来,HSA还有很多困难需要去攻克,但同时也会带来巨大的优势:由于架构的革新,同频下性能将更强;整合新的显示核心将进一步提升3D性能;工艺的进步将使功耗更低。而AMD要做的就是完善软件部分,使更多的编程人员参与到异构计算应用开发中来。

  支持HSA的应用会更多,支持HSA的APU会给用户带来更加丰富多彩体验。无论是处理图片、影音,还是运行大型的游戏,HSA都有无限的用武之地。

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