原生與膠水之爭！CPU和GPU真假大論戰(zhàn)

● AMD與Intel之間的CPU+GPU整合方案之爭

    單從技術(shù)和架構(gòu)方面來講，AMD的真雙核四核在架構(gòu)方面確實一路領(lǐng)先，以至于Intel全新的Core i7架構(gòu)基本上就是模仿/抄襲AMD的關(guān)鍵技術(shù)，但Intel總是能夠后來者居上。真假雙核四核之爭告一段落之后，AMD提出了“The future is fusion”的CPU+GPU融合計劃，AMD再次站在了業(yè)界的前沿。

★ Clarkdale核心的CPU+GPU膠水整合方案

    但是，Intel在2010年伊始，以迅雷不及掩耳之勢發(fā)布業(yè)內(nèi)首款CPU+GPU整合架構(gòu)的全新處理器——Core i5/i3，而AMD的Fusion至今還沒有實際產(chǎn)品出現(xiàn)，據(jù)最新的消息表明要到2011年初才會發(fā)布，這次AMD不僅在性能上落后了，技術(shù)和創(chuàng)新方面也被反超，這下AMD該無話可說了吧？正好相反，因為Intel再次使用了“膠水”技術(shù)，AMD不認為這種架構(gòu)是真正的CPU+GPU融合方案：

Clarkdale核心處理器“膠水”示意圖

    Intel剛剛發(fā)布的CPU+GPU整合式處理器，表面上看AMD所倡導(dǎo)的概念被Intel搶先了。但詳細分析其架構(gòu)之后大家會發(fā)現(xiàn)Intel的做法只是將CPU和GPU兩顆不同的芯片封裝在了一起（也就是通常所說的“膠水”技術(shù)），而不是真正把CPU和GPU無縫“融合”在一起，當(dāng)然這只是表象，通過分析其技術(shù)和架構(gòu)，會發(fā)現(xiàn)這種做法其實是一種倒退。

    32nm工藝Westmere架構(gòu)的Clarkdale處理器與Intel此前45nm工藝Nehalem架構(gòu)的Bloomfield及Lynnfield處理器完全不同。Bloomfield（Core i7 9XX）整合了三通道內(nèi)存控制器，Lynnfield（Core i7 8XX和i5 7XX）整合了雙通道內(nèi)存控制器以及PCI-E控制器，而Clarkdale（Core i5 6XX和i3 5XX）其實什么都沒有整合：

Bloomfield/Lynnfield/Clarkdale核心架構(gòu)圖

    上面的三款核心架構(gòu)示意圖揭露了所有答案，Lynnfield雖然少了一條內(nèi)存通道，但由于DDR3帶寬過剩因此性能損失很小，而PCI-E控制器的加入讓整合度更高、架構(gòu)更為先進。反觀Clarkdale核心，它的內(nèi)存控制器、集成顯卡、PCI-E控制器都在北橋里面，這與Intel上代Core 2平臺沒有什么兩樣，將CPU和北橋封裝在一起并不能提升性能，僅僅是簡化了主板設(shè)計而已。由于Clarkdale沒有整合內(nèi)存控制器的原因，其內(nèi)存性能非常低下，性能方面并沒有帶來驚喜，只是拜先進的32nm工藝所賜，功耗和發(fā)熱表現(xiàn)比較出色，僅此而已。

★ Pineview核心新Atom處理器的“假”整合方案

    Clarkdale將CPU和北橋封裝在了一起，而Intel新一代Atom N450是一顆單芯片整合了內(nèi)存控制器和集成顯卡的處理器，表面上看似乎更像一顆CPU+GPU整合式處理器，實際上它的架構(gòu)更為落后：膠水版Clarkdale的CPU和北橋之間好歹使用了新一代的QPI總線互聯(lián)，而新Atom的CPU和北橋雖然在同一顆芯片之內(nèi)，但他們之間依然使用老邁的FSB總線。

代號Pineview的新Atom處理器為單芯片CPU+GPU設(shè)計

    新Atom本質(zhì)上也是將CPU和北橋簡單的放在一起，只是由于晶體管數(shù)較少，更容易整合，沒必要使用膠水。而在內(nèi)部架構(gòu)方面，落后的FSB總線依然得到了保留，CPU和北橋（包括內(nèi)存控制器和顯卡）之間的瓶頸依然存在，最終結(jié)果就是性能提升有限。

★ AMD的融聚技術(shù)才是真正的CPU+GPU整合方案？

    AMD認為，其融聚技術(shù)并不是簡單地將CPU和GPU（及傳統(tǒng)的北橋）攢在一塊，更重要的是通過融聚提升性能，獲得更有價值的應(yīng)用。據(jù)了解首款融聚處理器Bobcat以不到目前CPU核心一半的面積實現(xiàn)了當(dāng)前主流處理器90%的性能。這款核心將在2011年初隨著AMD代號為Brazos的筆記本APU問世。它的設(shè)計非常靈活，高度可合成，可重新組合CPU使用。

“Bobcat” X86核心：小巧，高效，強大

·非常低的設(shè)計功耗——注重每瓦性能
·用不到一半的硅面積實現(xiàn)當(dāng)今主流性能的90%
·綜合/易用
·支持完整的ISA——SSE1～3和虛擬化
·2011年/筆記本APU/“Brazos”

    核心架構(gòu)類似K7/K8/K10的整數(shù)/浮點管線分離設(shè)計（而不是Atom那種順序執(zhí)行），2ALU/2AGU/2FPU，ALU/AGU/FPU都擁有獨占的端口，ALU為對稱設(shè)計，AGU為非對稱設(shè)計（1Load/1Store），F(xiàn)PU也是非對稱設(shè)計（1FADD/1FMUL）。

    Bobcat將會使用最新的32nm SOI工藝制造，以接近于主流處理器的性能，實現(xiàn)超低的功耗將是其最大的亮點，它將大大改善便攜式筆記本的性能和續(xù)航時間，成為入門級首選處理器核心。

    從技術(shù)和架構(gòu)方面來講，AMD的APU似乎更值得期待，但其實際性能和功耗表現(xiàn)如何呢？這完全是個未知數(shù)，希望AMD不要重蹈Phenom一代的覆轍，用戶最終看的是綜合性能，而不是各種花哨的技術(shù)。