拼核已落伍 CPUGPUDSP“協(xié)同作戰(zhàn)”盛行
[導(dǎo)讀]移動互聯(lián)浪潮席卷全球，不到兩年時間，移動設(shè)備已經(jīng)從單核快速跨越到多核時代。然而，CPU性能的提升已不再是用戶興奮點所在，GPU的重要性以及CPUGPUDSP“協(xié)同作戰(zhàn)”才是真正吸引眼球的關(guān)鍵。在應(yīng)用方面，智能手機、平
移動互聯(lián)浪潮席卷全球，不到兩年時間，移動設(shè)備已經(jīng)從單核快速跨越到多核時代。然而，CPU性能的提升已不再是用戶興奮點所在，GPU的重要性以及CPUGPUDSP“協(xié)同作戰(zhàn)”才是真正吸引眼球的關(guān)鍵。在應(yīng)用方面，智能手機、平板電腦和智能電視三大市場已經(jīng)爆發(fā)出強勁的市場需求。有預(yù)測指出，到2015年，GPU銷售額將達到40億美元，僅關(guān)注CPU核心數(shù)量的時代一去不復(fù)返了。
CPUGPUDSP“協(xié)同作戰(zhàn)”盛行
目前，CPU的核數(shù)已經(jīng)升級到八核，GPU似乎一直隱藏在CPU背后甘當配角，而在CPU “大躍進”的過程中，大肆渲染的“唯核心數(shù)量論”已然遭到質(zhì)疑，而GPU的圖顯作用, 以及CPUGPUDSP“協(xié)同作戰(zhàn)”的重要性逐漸清晰。
對于GPU核心數(shù)量是否會延續(xù)CPU快速升級，業(yè)界都有自己的觀點。ARM多媒體處理器事業(yè)部市場營銷副總裁Dennis Laudick表示，從GPU的角度來看，業(yè)界很容易得出與CPU“多核”爭論相似的結(jié)論，但更多“核”并不代表GPU擁有更高的性能，比如生產(chǎn)出2倍、3倍甚至10倍于當前核數(shù)的GPU產(chǎn)品，最終得到的可能是更低的總體性能與更高的功耗。
不過他強調(diào)GPU變得越來越重要，隨著視覺計算時代的到來，用戶希望設(shè)備能提供更豐富的圖形體驗。產(chǎn)生圖形是一個高度并行化的任務(wù)，當分辨率與內(nèi)容復(fù)雜度不斷提升，諸如GPU在內(nèi)的非連續(xù)計算單元能夠協(xié)助CPU處理連續(xù)性任務(wù)。
至于什么樣的GPU才算是好的GPU，ARM Dennis Laudick表示，在不同的人眼中， 好的GPU的標準不同：對圖形工程師來說，一個好的GPU需要有好的性能和最先進的功能，比如OpenGL ES3；對系統(tǒng)級芯片（SoC）工程師來說，一個好的GPU意味著低功耗、小面積、先進的能源管理和高質(zhì)量的設(shè)計；對產(chǎn)品經(jīng)理來說，一個好的GPU需要有高度的可拓展性，具備最大化再利用率和最小化市場投放風險；對OEM廠商來說，一個好的GPU能夠開拓新的應(yīng)用市場，就像ARM用GPU計算激發(fā)了可視計算改革。
雖然ARM是一家IP廠商而且正在努力擴展生態(tài)系統(tǒng)，但最終，一個好的GPU需要具備以上所有。Dennis Laudick表示ARM也將推動一代又一代的進步和創(chuàng)新，為合作伙伴以及合作伙伴的伙伴和最終用戶創(chuàng)造價值。
高通技術(shù)公司產(chǎn)品市場總監(jiān)鮑山泉表示：“我們不強調(diào)GPU的所謂核心數(shù)，一是GPU的性能不由簡單的數(shù)字所決定，以驍龍800系列處理器為例，這款處理器集成Adreno 330 GPU，與上一代產(chǎn)品相比，圖形性能提升最高達50%，計算性能提升達兩倍；二是GPU和其他組件的協(xié)同工作及‘異構(gòu)計算’是移動處理器的發(fā)展方向?！?BR>
鮑山泉坦稱，跟CPU一樣，追求GPU的核心數(shù)量也沒有價值。在他看來，移動處理是一個復(fù)雜的、綜合性的工作，“協(xié)同作戰(zhàn)”是未來的發(fā)展方向。以GPU為例，為了提供更好的用戶體驗，驍龍?zhí)幚砥髦械腉PU不只負責圖形處理和游戲運行，還承擔了一般性任務(wù)，如啟動應(yīng)用程序和處理Excel表格數(shù)據(jù)等。
與鮑山泉的觀點不同，Imagination Technologies市場傳播高級總監(jiān)David Harold則認為GPU核的增量具有積極意義?！爱斂紤]到性能、功耗和面積時，GPU和CPU存在根本上的不同。對GPU而言，增加更多內(nèi)核可以獲得性能的直線擴展。比如，想要得到雙倍的性能，就需要將GPU內(nèi)核數(shù)翻番，但同時也必須將面積增加一倍。”David Harold告訴記者，Imagination 的PowerVR Series6‘Rogue’架構(gòu)可提供很好的性能擴展性，用戶僅需擴展集群數(shù)（ALU引擎），而數(shù)據(jù)一致性和管理結(jié)構(gòu)大致保持不變。因此，使用多集群PowerVR Series6設(shè)計，用戶可以獲得兩倍或四倍的性能，相比多核設(shè)計減少了面積。
ICube市場營銷副總裁felix對此表示贊同，他說：“跟CPU相比，GPU的情況有點不同，GPU天然是多核多線程的架構(gòu)，目前的GPU軟件都是高度并行化的，硬件的并行化能使軟件性能自動馬上受益，所以GPU的核數(shù)增加比CPU自然且實用。從內(nèi)容上看，各種游戲和3D內(nèi)容還可持續(xù)增加復(fù)雜性，對GPU性能的需求遠沒有滿足，比如一個‘神廟大逃亡’游戲，從3D效果來看似乎還不是特別絢麗，但已經(jīng)榨干了很多芯片的GPU性能?！?BR>
felix還強調(diào)，GPU的處理對象是像素點，屏幕分辨率的提升和流暢度（刷新率）的提高都直接拉高了GPU對數(shù)據(jù)處理帶寬和計算量的要求，這可謂一種性能上的剛性需求。GPU的停滯帶給用戶的感受是畫面遲鈍，而CPU的停滯帶給用戶的感受可能是進度條多轉(zhuǎn)一會兒，顯然用戶對前者的容忍度要低很多。
在David Harold和felix看來，GPU的增長需求客觀存在。不過felix表示，成本和功耗兩大條件制約了短期內(nèi)GPU核心的增長速度。目前的SoC規(guī)模已經(jīng)非常龐大，功耗接近物理極限，處理器的升級一定需要配合工藝的升級才能實現(xiàn)。他告訴記者，將來GPU的核心極限，只能由既定工藝下的散熱極限來決定。
可見，GPU的重要性在日益增加，GPU核數(shù)量的升級比CPU有更多的實用性。不過felix也強調(diào)“協(xié)同作戰(zhàn)”的重要性。他認為，在“協(xié)同作戰(zhàn)”方面，在計算級相機中使用CPU、GPU、DSP和視頻處理器，比只使用CPU的優(yōu)勢大很多。他表示，CPU對于多種工作負荷來說并不一定是最高效的處理器。通過讓其它各種處理器變得更易使用且具備更高的可編程性，應(yīng)用開發(fā)者可使用GPU、DSP等其它更高效的可編程處理器為CPU減負。
據(jù)測算，目前在手機處理器中，CPU處理任務(wù)最多占15%-20%，更多任務(wù)由GPU、DSP等其他組件完成?？梢?，協(xié)同發(fā)展的概念逐漸在GPU廠家之間流行開來。
高通鮑山泉補充稱，簡單增加CPU內(nèi)核并不是提升芯片性能的方向。在受熱和功率“預(yù)算”有限的情況下，移動處理器必須采用異構(gòu)計算才能催生新興移動體驗。也就是說，處理器性能由多個組件協(xié)同完成。
他舉例說：“我們不妨看一下谷歌最新發(fā)布的Android 4.3，支持OpenGL ES 3.0 API是最大亮點之一，業(yè)界認為該規(guī)范是移動3D圖形的新起點。Google在大力推廣Renderscript技術(shù)，也是鼓勵開發(fā)者充分利用GPU、DSP來開發(fā)內(nèi)容?！?BR>
在鮑山泉看來，GPU在核心里面的重要性是不低于CPU的，Google之所以這么做，是因為CPU只適合處理簡單的邏輯運算，而跟用戶體驗真正相關(guān)的內(nèi)容，是由GPU和DSP來處理。Qualcomm和Google都非常清楚，GPU和DSP在手機里的重要性，Google也正在引導(dǎo)開發(fā)者用這兩個組件做更多事情。
從芯片公司和操作系統(tǒng)公司共同推動GPU、DSP來看，CPU“單腿走路”的概念和影響力正在逐漸減弱，CPU、GPU、DSP“協(xié)同作戰(zhàn)”的能力已經(jīng)不言而喻。[!--empirenews.page--]
CPUGPUDSP“協(xié)同作戰(zhàn)”盛行
目前，CPU的核數(shù)已經(jīng)升級到八核，GPU似乎一直隱藏在CPU背后甘當配角，而在CPU “大躍進”的過程中，大肆渲染的“唯核心數(shù)量論”已然遭到質(zhì)疑，而GPU的圖顯作用, 以及CPUGPUDSP“協(xié)同作戰(zhàn)”的重要性逐漸清晰。
對于GPU核心數(shù)量是否會延續(xù)CPU快速升級，業(yè)界都有自己的觀點。ARM多媒體處理器事業(yè)部市場營銷副總裁Dennis Laudick表示，從GPU的角度來看，業(yè)界很容易得出與CPU“多核”爭論相似的結(jié)論，但更多“核”并不代表GPU擁有更高的性能，比如生產(chǎn)出2倍、3倍甚至10倍于當前核數(shù)的GPU產(chǎn)品，最終得到的可能是更低的總體性能與更高的功耗。
不過他強調(diào)GPU變得越來越重要，隨著視覺計算時代的到來，用戶希望設(shè)備能提供更豐富的圖形體驗。產(chǎn)生圖形是一個高度并行化的任務(wù)，當分辨率與內(nèi)容復(fù)雜度不斷提升，諸如GPU在內(nèi)的非連續(xù)計算單元能夠協(xié)助CPU處理連續(xù)性任務(wù)。
至于什么樣的GPU才算是好的GPU，ARM Dennis Laudick表示，在不同的人眼中， 好的GPU的標準不同：對圖形工程師來說，一個好的GPU需要有好的性能和最先進的功能，比如OpenGL ES3；對系統(tǒng)級芯片（SoC）工程師來說，一個好的GPU意味著低功耗、小面積、先進的能源管理和高質(zhì)量的設(shè)計；對產(chǎn)品經(jīng)理來說，一個好的GPU需要有高度的可拓展性，具備最大化再利用率和最小化市場投放風險；對OEM廠商來說，一個好的GPU能夠開拓新的應(yīng)用市場，就像ARM用GPU計算激發(fā)了可視計算改革。
雖然ARM是一家IP廠商而且正在努力擴展生態(tài)系統(tǒng)，但最終，一個好的GPU需要具備以上所有。Dennis Laudick表示ARM也將推動一代又一代的進步和創(chuàng)新，為合作伙伴以及合作伙伴的伙伴和最終用戶創(chuàng)造價值。
高通技術(shù)公司產(chǎn)品市場總監(jiān)鮑山泉表示：“我們不強調(diào)GPU的所謂核心數(shù)，一是GPU的性能不由簡單的數(shù)字所決定，以驍龍800系列處理器為例，這款處理器集成Adreno 330 GPU，與上一代產(chǎn)品相比，圖形性能提升最高達50%，計算性能提升達兩倍；二是GPU和其他組件的協(xié)同工作及‘異構(gòu)計算’是移動處理器的發(fā)展方向?！?BR>
鮑山泉坦稱，跟CPU一樣，追求GPU的核心數(shù)量也沒有價值。在他看來，移動處理是一個復(fù)雜的、綜合性的工作，“協(xié)同作戰(zhàn)”是未來的發(fā)展方向。以GPU為例，為了提供更好的用戶體驗，驍龍?zhí)幚砥髦械腉PU不只負責圖形處理和游戲運行，還承擔了一般性任務(wù)，如啟動應(yīng)用程序和處理Excel表格數(shù)據(jù)等。
與鮑山泉的觀點不同，Imagination Technologies市場傳播高級總監(jiān)David Harold則認為GPU核的增量具有積極意義?！爱斂紤]到性能、功耗和面積時，GPU和CPU存在根本上的不同。對GPU而言，增加更多內(nèi)核可以獲得性能的直線擴展。比如，想要得到雙倍的性能，就需要將GPU內(nèi)核數(shù)翻番，但同時也必須將面積增加一倍。”David Harold告訴記者，Imagination 的PowerVR Series6‘Rogue’架構(gòu)可提供很好的性能擴展性，用戶僅需擴展集群數(shù)（ALU引擎），而數(shù)據(jù)一致性和管理結(jié)構(gòu)大致保持不變。因此，使用多集群PowerVR Series6設(shè)計，用戶可以獲得兩倍或四倍的性能，相比多核設(shè)計減少了面積。
ICube市場營銷副總裁felix對此表示贊同，他說：“跟CPU相比，GPU的情況有點不同，GPU天然是多核多線程的架構(gòu)，目前的GPU軟件都是高度并行化的，硬件的并行化能使軟件性能自動馬上受益，所以GPU的核數(shù)增加比CPU自然且實用。從內(nèi)容上看，各種游戲和3D內(nèi)容還可持續(xù)增加復(fù)雜性，對GPU性能的需求遠沒有滿足，比如一個‘神廟大逃亡’游戲，從3D效果來看似乎還不是特別絢麗，但已經(jīng)榨干了很多芯片的GPU性能?！?BR>
felix還強調(diào)，GPU的處理對象是像素點，屏幕分辨率的提升和流暢度（刷新率）的提高都直接拉高了GPU對數(shù)據(jù)處理帶寬和計算量的要求，這可謂一種性能上的剛性需求。GPU的停滯帶給用戶的感受是畫面遲鈍，而CPU的停滯帶給用戶的感受可能是進度條多轉(zhuǎn)一會兒，顯然用戶對前者的容忍度要低很多。
在David Harold和felix看來，GPU的增長需求客觀存在。不過felix表示，成本和功耗兩大條件制約了短期內(nèi)GPU核心的增長速度。目前的SoC規(guī)模已經(jīng)非常龐大，功耗接近物理極限，處理器的升級一定需要配合工藝的升級才能實現(xiàn)。他告訴記者，將來GPU的核心極限，只能由既定工藝下的散熱極限來決定。
可見，GPU的重要性在日益增加，GPU核數(shù)量的升級比CPU有更多的實用性。不過felix也強調(diào)“協(xié)同作戰(zhàn)”的重要性。他認為，在“協(xié)同作戰(zhàn)”方面，在計算級相機中使用CPU、GPU、DSP和視頻處理器，比只使用CPU的優(yōu)勢大很多。他表示，CPU對于多種工作負荷來說并不一定是最高效的處理器。通過讓其它各種處理器變得更易使用且具備更高的可編程性，應(yīng)用開發(fā)者可使用GPU、DSP等其它更高效的可編程處理器為CPU減負。
據(jù)測算，目前在手機處理器中，CPU處理任務(wù)最多占15%-20%，更多任務(wù)由GPU、DSP等其他組件完成?？梢?，協(xié)同發(fā)展的概念逐漸在GPU廠家之間流行開來。
高通鮑山泉補充稱，簡單增加CPU內(nèi)核并不是提升芯片性能的方向。在受熱和功率“預(yù)算”有限的情況下，移動處理器必須采用異構(gòu)計算才能催生新興移動體驗。也就是說，處理器性能由多個組件協(xié)同完成。
他舉例說：“我們不妨看一下谷歌最新發(fā)布的Android 4.3，支持OpenGL ES 3.0 API是最大亮點之一，業(yè)界認為該規(guī)范是移動3D圖形的新起點。Google在大力推廣Renderscript技術(shù)，也是鼓勵開發(fā)者充分利用GPU、DSP來開發(fā)內(nèi)容?！?BR>
在鮑山泉看來，GPU在核心里面的重要性是不低于CPU的，Google之所以這么做，是因為CPU只適合處理簡單的邏輯運算，而跟用戶體驗真正相關(guān)的內(nèi)容，是由GPU和DSP來處理。Qualcomm和Google都非常清楚，GPU和DSP在手機里的重要性，Google也正在引導(dǎo)開發(fā)者用這兩個組件做更多事情。
從芯片公司和操作系統(tǒng)公司共同推動GPU、DSP來看，CPU“單腿走路”的概念和影響力正在逐漸減弱，CPU、GPU、DSP“協(xié)同作戰(zhàn)”的能力已經(jīng)不言而喻。[!--empirenews.page--]
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