后PC时代运算主流:异质多核心

2013-03-11 07:03:43来源: CTIMES 关键字:后PC时代
    微处理器的世界随着PC时代的式微及智慧手机和平板时代的兴起,也跟着起波澜变化。其中一个重要的变化,就是只靠CPU已不能满足后PC时代的运算需求,如今需要混合使用CPU、GPUDSP等各种微处理器,才能发挥最大的效率。这就是今后半导体厂面对的“异质性架构”微处理器发展方向。

附图 : HSA基金会的发展蓝图
一旦有制造商能同时整合两种以上微处理器性能,立刻就变身为极具竞争力的厂商。

Nvidia正是这样的一个例子,该公司在2007年开始提供软体开发环境“CUDA”,让过去多被视为只能处理绘图程式的GPU,靠着CUDA的数学运算能力,发挥比CPU更优异的运算能力,能在大量浮点运算应用层面上逐渐和CPU并驾齐驱。正因为功能强大,产业界和学术界实际开始尝试使用CUDA的平行运算程式的人不断增加。

有鉴于CUDA运算程式只能采用Nvidia的GPU来作为执行运算环境,因此另一项最初由苹果电脑提案开发的开放计算语言(OpenCL,Open Computing Language)也已受到重视。OpenCL是为因应混合式计算而开发的软体,可以定义以GPU或DSP、FPGA等不同类型的处理器执行程式的应用程式介面(API)。它的目的是避免浪费绘图处理器的能力,让程式能在中央处理系统中执行,也可以分配给GPU及DSP执行,提高绘图处理器的执行力,非常有利于3D或H.264技术的执行。

另一方面在去年6月成立的“HSA基金会”(Heterogeneous Systems Architecture, 异质系统架构基金会),由AMD和ARM结盟主导,包括Qualcomm、三星电子联发科、苹果绘图矽智财供应商Imagination Technologies、以及美国CEVA、德州仪器等跟行动装置用SoC相关的主要企业都是该基金会的成员。

该基金会的目的是把CPU和GPU各自所用的记忆体及控制器整合起来,也就是CPU和GPU共享记忆体,以节省记忆体位址(memory address)的空间。这是一个新架构,需要以异质运算的新软体开发环境来因应,这就是HAS基金会正在做的事。

未来的CPU、GPU及DSP等或许会以同时存在但共享记忆体的方式存在,因而导致LSI上的回路产生很大改变。

关键字:后PC时代

编辑:北极风 引用地址:http://www.eeworld.com.cn/xfdz/2013/0311/article_19933.html
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