解讀AMD APU加速計(jì)算的前世今生
[導(dǎo)讀]APU(加速處理器)是一種全新的處理器，兼有中央處理器和圖形處理器的雙重優(yōu)勢，它是世界上迄今為止第一款性能卓越、能效顯著、均衡的加速處理平臺(tái)，為實(shí)現(xiàn)手勢與人臉識(shí)別、搜索與索引以及動(dòng)態(tài)視頻增強(qiáng)等過去只能想一想
APU(加速處理器)是一種全新的處理器，兼有中央處理器和圖形處理器的雙重優(yōu)勢，它是世界上迄今為止第一款性能卓越、能效顯著、均衡的加速處理平臺(tái)，為實(shí)現(xiàn)手勢與人臉識(shí)別、搜索與索引以及動(dòng)態(tài)視頻增強(qiáng)等過去只能想一想的全新應(yīng)用鋪平了道路。
今天，唯有AMD身兼中央處理器和圖形處理器技術(shù)上的雙重領(lǐng)先優(yōu)勢，能夠?qū)⑦@種顛覆性的新型處理器帶入現(xiàn)實(shí)。
融合的趨勢
過去35年來，我們看到處理器性能一再提升，克服了舊的局限，實(shí)現(xiàn)了PC計(jì)算新水平和前所未有的軟件創(chuàng)新。但如何持續(xù)突破技術(shù)的局限，避免性能投資回報(bào)率的不斷降低，這是不同時(shí)代面臨的共同困擾，并催生新的時(shí)代。不解決這個(gè)問題，就沒有辦法把實(shí)用、價(jià)格低、高性能的解決方案推向市場。
多核CPU開發(fā)中一直存在著功耗和擴(kuò)展性方面的局限，讓越來越多半導(dǎo)體、軟件和系統(tǒng)工程師們轉(zhuǎn)向圖形處理器，用矢量處理功能尋求提高性能的方法。高級(jí)圖形處理器中使用的矢量處理單元擁有成千上萬個(gè)計(jì)算核，又稱著色器，它們同時(shí)運(yùn)行。這使得圖形處理器成為處理大量數(shù)據(jù)包或者繁重?cái)?shù)字計(jì)算等任務(wù)的理想選擇。
但是矢量計(jì)算并不能包打天下。例如，處理小數(shù)據(jù)陣列時(shí)，矢量設(shè)置消耗的時(shí)間會(huì)輕易地把節(jié)約的時(shí)間抵消掉。那就是為什么中央處理器采用的標(biāo)量方法仍然是處理一些問題和算法的最佳選擇。這也是為什么兼有中央處理器和圖形處理器兩方面優(yōu)點(diǎn)的異構(gòu)運(yùn)算，對于推進(jìn)設(shè)計(jì)更快、功能更強(qiáng)大的處理器，帶來更新更好的用戶體驗(yàn)，均至關(guān)重要。
顧名思義，異構(gòu)運(yùn)算指的是系統(tǒng)使用多種處理器構(gòu)成多核系統(tǒng)，不但通過增加處理器核數(shù)來提升性能，還增加了專用處理能力來對具體任務(wù)進(jìn)行加速。比如一個(gè)APU就是一個(gè)異構(gòu)系統(tǒng)，兼有DirectX11獨(dú)立顯卡功能，用于處理圖形和針對大型數(shù)據(jù)包的繁重運(yùn)算，從而實(shí)現(xiàn)3D渲染和其他一些特定功能；同時(shí)，APU繼續(xù)沿用CPU的方法來運(yùn)行電腦操作系統(tǒng)和大部分傳統(tǒng)商業(yè)應(yīng)用。
在今天，兩種趨勢正走向融合從而推動(dòng)APU發(fā)展，并充分利用APU所提供的能力開發(fā)相關(guān)軟件應(yīng)用。一是在IT行業(yè)內(nèi)部，重大的技術(shù)進(jìn)展已經(jīng)出現(xiàn)，包括應(yīng)用程序編程接口越來越多，以及把GPU和專用處理器整合成單一、連貫的設(shè)計(jì)更加容易等等。二是從市場需求來看，最終用戶對可視化內(nèi)容資源更加感興趣、要求延長小巧便攜計(jì)算機(jī)的電池續(xù)航、還有對更為直觀的用戶界面的渴望等等，都清楚表明了我們需要比過去任何時(shí)間的圖形支持水平都高得多的處理器。
今天，唯有AMD身兼中央處理器和圖形處理器技術(shù)上的雙重領(lǐng)先優(yōu)勢，能夠?qū)⑦@種顛覆性的新型處理器帶入現(xiàn)實(shí)。
融合的趨勢
過去35年來，我們看到處理器性能一再提升，克服了舊的局限，實(shí)現(xiàn)了PC計(jì)算新水平和前所未有的軟件創(chuàng)新。但如何持續(xù)突破技術(shù)的局限，避免性能投資回報(bào)率的不斷降低，這是不同時(shí)代面臨的共同困擾，并催生新的時(shí)代。不解決這個(gè)問題，就沒有辦法把實(shí)用、價(jià)格低、高性能的解決方案推向市場。
多核CPU開發(fā)中一直存在著功耗和擴(kuò)展性方面的局限，讓越來越多半導(dǎo)體、軟件和系統(tǒng)工程師們轉(zhuǎn)向圖形處理器，用矢量處理功能尋求提高性能的方法。高級(jí)圖形處理器中使用的矢量處理單元擁有成千上萬個(gè)計(jì)算核，又稱著色器，它們同時(shí)運(yùn)行。這使得圖形處理器成為處理大量數(shù)據(jù)包或者繁重?cái)?shù)字計(jì)算等任務(wù)的理想選擇。
但是矢量計(jì)算并不能包打天下。例如，處理小數(shù)據(jù)陣列時(shí)，矢量設(shè)置消耗的時(shí)間會(huì)輕易地把節(jié)約的時(shí)間抵消掉。那就是為什么中央處理器采用的標(biāo)量方法仍然是處理一些問題和算法的最佳選擇。這也是為什么兼有中央處理器和圖形處理器兩方面優(yōu)點(diǎn)的異構(gòu)運(yùn)算，對于推進(jìn)設(shè)計(jì)更快、功能更強(qiáng)大的處理器，帶來更新更好的用戶體驗(yàn)，均至關(guān)重要。
顧名思義，異構(gòu)運(yùn)算指的是系統(tǒng)使用多種處理器構(gòu)成多核系統(tǒng)，不但通過增加處理器核數(shù)來提升性能，還增加了專用處理能力來對具體任務(wù)進(jìn)行加速。比如一個(gè)APU就是一個(gè)異構(gòu)系統(tǒng)，兼有DirectX11獨(dú)立顯卡功能，用于處理圖形和針對大型數(shù)據(jù)包的繁重運(yùn)算，從而實(shí)現(xiàn)3D渲染和其他一些特定功能；同時(shí)，APU繼續(xù)沿用CPU的方法來運(yùn)行電腦操作系統(tǒng)和大部分傳統(tǒng)商業(yè)應(yīng)用。
在今天，兩種趨勢正走向融合從而推動(dòng)APU發(fā)展，并充分利用APU所提供的能力開發(fā)相關(guān)軟件應(yīng)用。一是在IT行業(yè)內(nèi)部，重大的技術(shù)進(jìn)展已經(jīng)出現(xiàn)，包括應(yīng)用程序編程接口越來越多，以及把GPU和專用處理器整合成單一、連貫的設(shè)計(jì)更加容易等等。二是從市場需求來看，最終用戶對可視化內(nèi)容資源更加感興趣、要求延長小巧便攜計(jì)算機(jī)的電池續(xù)航、還有對更為直觀的用戶界面的渴望等等，都清楚表明了我們需要比過去任何時(shí)間的圖形支持水平都高得多的處理器。
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