CPU融合GPU亮点不断

    ● CPU融合GPU亮点不断

    第一款整合GPU功能的并不是CPU，而是主板芯片组，整合芯片组的首次出现是在SiS（矽统）5598芯片组上，虽然性能方面不敢恭维，但是不断融合的思路为用户节省了一定预算，也增强了芯片组的功能，可以说SiS是融合GPU的开山鼻祖。

    在前些年来，我们看到CPU整合GPU成为业界讨论的热点话题，越来越多的研究成果被放出，越来越多的技术文档被公布在网络上。在这个领域表现最为积极的当属AMD，因为收购ATI后的AMD拥有全世界最为全面的CPU和图形芯片技术，这是Intel无法比拟的，更是没有X86 CPU的NVIDIA望尘莫及的。

AMD设想的APU发展模式

    2005年10月25日，在AMD收购ATI后，随即发表代号为Fusion（融合）的研发计划，Fusion预计将AMD的CPU与ATI的GPU整合在一起，同时也将北桥芯片也一并纳入。初期的Fusion将简单整合CPU与GPU到一个芯片中，最终产品CPU和GPU将彻底融合，互相使用其物理资源构成强大而特殊的逻辑芯片成为APU（Accelerated Processing Unit）。

    从图中我们可以看到，第一阶段是我们正在经历的，CPU与GPU分置，两者保持通讯，又有自己的子系统。

    第二个阶段AMD要做的是将两颗裸片封装在一个基板上，两颗芯片可以由不同的工厂用不同的技术制造，这是公认的捷径。这样做既可以降低开发难度，又可以节约宝贵的时间，缺陷是简单的拼装并不能解决硬件资源共享问题，封装的良品率限制同时也会提高成本。

    第三阶段是共享一部分逻辑，比如GPU可以使用CPU庞大的缓存，CPU可以调用GPU的浮点单元。这一阶段真正的融合开始了，芯片必须重新设计，一体制造，逻辑设计将成为很大的困难。

    第四阶段是彻底的融合，制造出来的产品可以享用APU这个全新的概念，它既可以适应复杂的运算环境，拥有广泛的软件支持，又可以凭借大规模并行设计执行图形运算等复杂课题。

    从当时放出的资料来看，AMD几乎已经下定决心要将GPU整合在CPU内部，而且已经制订了详细的计划和说明。业界普遍认为AMD制订的APU计划前几步难度完全可控，而且AMD的图形核心要远比Intel的GMA系列产品受欢迎。但是历史又一次向我们展示了它不可预测的一面，首先将GPU整合在CPU中的厂商，竟然是这个领域长期沉默的Intel。

Intel的32nm工艺Core i3、i5 CPU整合显卡

    从AMD提出Fusion（融合）的研发计划到现在，时间的车轮飞速转过5年历史，这5年中Intel已经发生了翻天覆地的变化，从06年发布Core微架构取得大幅度领先之后，Intel贯穿“Tick”-“Tock”钟摆模式一刻不停地往前赶，08年末发布Core i7，以最强的性能赢得了全世界掌声。终于在2010年初，Intel带来了两款整合GPU的CPU系列产品——Core i3 500系列和Core i5 600系列。

GMA架构的EU处理单元

    和CPU相比，Intel的GPU架构拥有更加灵活的SIMD操作模式。按照Nehalem平台的发展路线，X4500将会连同北桥芯片一起，成为首款整合进CPU的图形核心。如上图，X4500的统一渲染单元被称之为“EU”，拥有更好更灵活的SMID执行表现。G45图形核心能够支持DirectX 10以及Shader Model 4.0，其3D性能和频率的相关性很强，我们看到集成在酷睿i5内核中的GPU频率达到900MHz，性能则已经超越了NVIDIA入门级别独立显卡和AMD板上集成显存的785G芯片组。