许汉州:GPU占移动处理器整体比重愈来愈大

2013-06-04 09:18:17来源: EEWORLD

晶片商在CPU与GPU协同运算技术的研发日益积极。其中,安谋国际(ARM)、超微(AMD)和高通(Qualcomm)已携手合作,计划在2013~2014年陆续公布异质系统架构(HSA)标准;至于英特尔(Intel)和辉达(NVIDIA)则采自力研发策略,分别布局CPU/GPU同步转码(Transcoding)技术,以及64位元CPU/GPU协同运算处理器,相互较劲的意味浓厚。 

拓墣产业研究所半导体中心研究员许汉州表示,GPU占行动处理器整体面积的比重愈来愈大,不仅功耗管理难度增加,如何善用GPU效能更是新的课题;因此,一线晶片大厂近来相继投入开发CPU、GPU协同运算技术,无论是基于x86或ARM架构的设计均殊途同归,希望让GPU处理更多平行运算、影像分析等相关任务,以发挥其应有价值,并进一步提高整体系统性能。 

现阶段,HSA基金会系推动CPU/GPU协同运算最具代表性的组织,成员包括在行动晶片市场叱吒风云的ARM、高通、联发科、Imagination和三星(Samsung),以及积极从PC跨足行动装置领域的超微。 

据悉,该会力拱开放性异质运算标准,近期已揭橥2013~2014年的标准蓝图,今年首重CPU、GPU架构整合,将发布两者记忆体位址共用方案;明年则将扩大至系统整合阶段,进一步提出核心切换、GPU驱动软体,甚至是GPU独立运作的延伸应用技术,可望显著缩减CPU负担,以提升处理器每瓦效能表现,让系统工作效率事半功倍。 

许汉州更强调,由于HSA诉求在最短时间内,同时启动多个运算单元快速处理复杂的逻辑、影像处理工作,须因应瞬间较大峰值电压及电流的问题,所以相关业者亦正加紧研拟系统电源管理晶片(PMIC)的配套措施,以推进HSA处理器的商用时程。 

另一方面,英特尔、NVIDIA也相继揭露异质晶片运算技术,前者在2013年英特尔开发者论坛(IDF)中已推出新一代CPU/GPU同步转码技术,相较于传统纯CPU运算方案,可在提高效能的前提下,大幅降低六倍功耗。英特尔副总裁暨技术长Justin Rattner认为,英特尔同时拥有坚强的CPU和GPU设计实力,因而能独自推动异质运算方案,尤其在制程技术上维持一定程度的领先,更有助提高相关产品的性能表现。 

至于NVIDIA更将CPU/GPU协同运算架构列为未来行动处理器发展重点。许汉州透露,该公司已拟定2014~2015年下两代Tegra系列行动处理器规格,明年将推出代号为Logan,支援统一运算架构(CUDA)、Open GL 4.3跨平台语言的32位元CPU/CPU协同运算处理器;2015年则将打造代号Parker的处理器,除升级64位元规格外,并将导入鳍式电晶体(FinFET)先进制程。 

此外,以往CPU一次只能丢一个工作任务给GPU,无法善用GPU效能,为此,NVIDIA亦已开发出Hyper-Q技术,让GPU一次可接收三十二个任务,更有效发挥其平行运算能力;同时也考量CPU/GPU频繁沟通所浪费的时间和功耗,提出动态平行运算(Dynamic Parallelism)架构,让GPU在本身内部动态中产生新的工作绪,毋须再回到CPU,进而简化程式设计。 

许汉州强调,随着GPU对系统效能与功耗的影响力激增,行动晶片业者势将朝CPU/GPU协同运算方向发展,开启新的技术竞争局面。

关键字:GPU

编辑:冀凯 引用地址:http://www.eeworld.com.cn/xfdz/2013/0604/article_22488.html
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