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APU

APU

词条创建时间:2023-05-25浏览次数:192

APU,即“Accelerated Processing Units”以为加速处理单元,或加速处理器。APU是融聚了CPU(中央处理器)与GPU(图形处理器)功能的产品,将电脑上两个最重要的处理器融合,能够相互补足,发挥最大性能。APU的特性在于给用户带来更好的性价比,卓越的1080P高清视频播放体验和更具创新的小尺寸设计。

APU优势

CPU和GPU各有所长。一般而言,CPU擅长处理不规则数据结构和不可预测的存取模式,以及递归算法、分支密集型代码和单线程程序。这类程序任务拥有复杂的指令调度、循环、分支、逻辑判断以及执行等步骤。例如,操作系统、文字处理、交互性应用的除错、通用计算、系统控制和虚拟化技术等系统软件和通用应用程序等等。而GPU擅于处理规则数据结构和可预测存取模式。例如,光影处理、3D 坐标变换、油气勘探、金融分析、医疗成像、有限元、基因分析和地理信息系统以及科学计算等方面的应用。

尽管在不少方面GPU表现优异,但在一段时间内,还会维持CPU与GPU各自发展的态势,它们可以继续在各自擅长的领域发挥作用,而未来的演进方向是相互取长补短,走向融合。从CPU角度来讲,为了提高处理能力,以前是多线程,目前是多核,将来的发展方向是众核。CPU正向不断增加吞吐量和提高能效性的方向发展;而从GPU角度来讲,其可编程性能本来是在芯片内部固化的程序,然后发展到局部可编程, 最后是完全可编程。也就是说,GPU是在提高所处理的吞吐量的同时,向通用处理的方向发展。

今后,CPU+GPU的异构计算结构将引领处理器的发展方向,这也成为下一代超级计算的发展方向。目前设计GPU+CPU架构平台的指导思想是:让CPU的更多资源用于缓存,GPU的更多资源用于数据计算。把两者放在一起,不但可以减小在传输带宽上的花销,还可以让CPU和GPU这两个PC中运算速度最快的部件互为帮衬。其原因是,CPU中的运算器通常只有几个ALU,而GPU中的ALU则比CPU的数目多很多。另外,CPU中高速缓存相对比较多,而GPU中的高速缓存则比CPU少很多。必要的时候,CPU可以帮助GPU分担一部分软件渲染工作,另一方面GPU可以使用主流编程语言来处理通用计算问题。这就相当于CPU多了一个强大的浮点运算部件,而GPU多了一个像素处理单元。

APU结构性能

目前上市的APU数量很少,以AMD最新推出的APU“AMD Fusion”为例:AMD Fusion是AMD与ATi合并后推出的一项新产品的产品代号,它结合了现时的处理器和绘图核心,在处理器进行图像和三维(3D)运算。AMD Fusion的硅芯片上有两个独立的核心,一个负责处理器,另一个负责绘图核心,两个核心而不是融合在一起。处理器有自己独立的缓冲存储器,绘图核心部分同样如此。两个核心会通过CrossBar互相连接。此外,Fusion亦会集成存储器控制器。Fusion中的各个组件之间使用HyperTransport连接,使各个组件连接成一个整体。处理器和绘图核心可以直接访问存储器,但绘图核心没有独立的显示存储器。南桥不会集成在Fusion芯片中。

此技术亦可使笔记本电脑更节省电量。例如一部笔记本电脑配置了Fusion处理器和独立显卡。当流动使用时,独立显示卡会被关闭,只使用Fusion处理器内的显示核心,以节省电量。当接驳了外置式电源时,独立显示卡会被打开,提供更强大的显示性能。

纵使处理器和绘图核心二合为一,但独立显示卡不会就此中止,因为高端用户和物理计算仍然依赖独立显示卡的强大运算性能。

APU发展简史

2006 年11月,Nvidia推出GeForce 8800 GPU;2007年5月,AMD发布了Radeon HD 2000系列GPU产品。这两款产品都采用了统一渲染结构,使GPU的运算单元变得通用。

2009年1月AMD展出了笔记本电脑平台“Yucon”。Yukon把微处理器和图形处理器集成在一个芯片中,充分利用了图形处理器的运算功能。

2009年下半年英特尔宣布,其Westmere将CPU内核芯片与存储器控制器电路及绘图处理电路芯片封装在了一起。

AMD公司2009年10月公布新一代支持微软 DirectX 11图像标准的图形处理器GPU。

AMD宣布其首款集成CPU和GPU的加速处理器APU将于2011年问世。

2009年12月英特尔宣布,其集成GPU和CPU的Larrrabee处理器将推迟至2011年发布。