当GPU被融合 四大看点揭秘未来APU发展
● GPU协助APU华丽转生 APU，这是一个让所有人都感觉到神秘而又捉摸不定的东西，毕竟一个传统为PC和服务器厂商提供芯片的厂商现在开始转型，开始制造低功耗低性能的中央处理器，这的确是一个大胆的决定。或许在衡量传统的PC市场时，我们会发现AMD放弃了很多，但是也或许AMD会因此放弃掉自己不擅长的和Intel的竞争，开辟新的领域。在本次AMD发布的APU产品和之前几年所宣称的融合特性中，我们找到了APU身体中最有特色的一个部分，当然它也是AMD最引以为傲的部分——GPU。GPU的加入对于Intel和AMD这样的传统CPU厂商来说都是非常向往的一个方向，但是Intel首先在其酷睿i7和i5芯片中实现了“芯片贴合”，又在这一代Sandy Bridge架构中实现了完整的GPU+CPU芯片级融合，着实让首先提出融合概念而未拿出融合产品的AMD，冒出一身冷汗。
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Fusion架构logo APU，全称是“Accelerated Processing Units”，中文名为加速处理器，它是融聚了CPU与GPU功能的产品，也是PC上两个最重要的处理器融合，相互补足，发挥最大性能。正因为AMD同时拥有强大的CPU与GPU技术，使CPU与GPU的融合成为了可能，同时借助更多更好的API，使得GPU和CPU互相加速成为AMD最大的期待。
考虑到AMD推出的APU未来应用和芯片特性，走出PC就等于走出了Intel的魔掌，同时摆脱X86架构的长期约束可以为自己打开一片发展的天空，或许这是最好的出路。那么具体APU将会走向何方呢？笔者认为这就是我们的起居室，一款离开办公室走向起居室的芯片才能体现GPU的价值和特性。
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APU能够融入未来生活吗 1、如果APU能够成功走向起居室，这就意味着APU已经成功走入了数字移动领域，这些设备包括智能手机、智能移动终端；
2、如果APU能够成功走向起居室，这就意味着APU已经成功走入了嵌入式系统，这些设备包括机顶盒、高清播放器；
3、如果APU能够成功走向起居室，这就意味着APU已经成功走入了物联网设备，这些设备包括电视机、冰箱、洗衣机和其他家用电器；
4、如果APU能够成功走向起居室，这就意味着APU已经成功走入了平板设备，未来的平板电脑等手持式终端设备都会看到APU的身影。
总之如果APU能够成功走向起居室，这就意味着APU已经成功建立起一种用户认可度和亲和度，未来用户在挑选设备时不会只相信广告，因为如果看到了一颗APU的芯，就看到了一份熟悉和信任。然而和其他进入移动和嵌入式领域的芯片厂商不同，AMD有着自己独特的优势，这种优势正是晶体管使用量较小的GPU逻辑电路。
这块逻辑GPU电路到底有何特殊之处，为什么说AMD梦寐以求的GPU+CPU融合产物直到今天才得以实现，下面让我们通过了解这4个APU的应用领域关键字，来解析GPU逻辑电路对于APU发展的重要意义。
● 整合GPU价值何在？ 在2006年10月25日，AMD完成对ATi的收购后就公布了“Fusion”架构，并预计在2009年底或2010年发布，成为K10微架构的后继者。Fusion架构同时也是Torrenza统一加速计算平台的一部分，配合FireStream流处理器进行协同运算。Fusion架构预计内置一颗中低端GPU，这样这款CPU就可以独立完成PC系统内的各项工作，这就是AMD提出的APU（Accelerated Processing Units）概念。
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内核，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内核，一个负责处理器，另一个负责绘图内核，两个内核而不是融合在一起。处理器有自己独立的缓冲存储器，绘图内核部分同样如此。两个内核会通过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。处理器和绘图内核可以直接访问存储器，但绘图内核没有独立的显示存储器。南桥不会集成在Fusion芯片中。
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APU相对于CPU和GPU的特性 APU融合有很多种方向可以发展，既可以把低端显卡整合进CPU，又可以通过CPU的L3让GPU与CPU的联系更加紧密。最终，SP可以被慢慢的剥离出来单独使用，既可以加强FPU，又可以干一些指令集干的事情，或者说达到一些指令集操作才能达到的结果，比如更大的运算能力。
在AMD现阶段无法开发出效率极高的指令集时，用硬件单元来补足执行效率的不足是非常明智的选择，Fusion架构的代表APU就是这种思路下的产物。毕竟开发指令集需要对硬件架构做出优化，寄存器和相关资源都需要进一步放大，这也需要增量晶体管来辅助。而整合GPU则意味着AMD可以把ATI GPU中的流处理器单元直接变为浮点运算器（FPU）。这样的整合会相对简单，同时Intel和NVIDIA由于技术上的缺失都无法涉足。
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CPU和GPU的不同特性 从上图我们可以获知，APU将芯片内的不同物理单元抽象成两个逻辑部分，分别是串行计算单元和并行计算单元。我们知道这分别是传统CPU和GPU 的两大特性。APU使用一颗类似SoC概念的芯片设计，让不同层面的用户在低端市场上同样能够获取到“异构计算”（heterogeneous computing）能力，这是对于独立CPU+独立GPU计算的重要补充。
● APU关键字之嵌入式与平板 我们通过最近的新闻和采访报道获知，AMD发布APU平台之后，又打铁趁热把嵌入式平台进行更新，将2003年启用的Geode平台改以全新的APU取代，藉此抗衡Intel的以Atom为主的嵌入式市场。Geode平台是AMD坚持了很多年的低功耗嵌入式架构CPU整体解决方案，现在借助APU的升级它终于有获得一次难得的性能与易用性提升。
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Geode平台logo 当然以AMD目前的APU平台而言，主力还是Zacate E系列以及Ontario C系列，以低功耗以及更为平衡的效能，誓为嵌入式市场带来破坏性的改变。由于台湾为全球工业计算机代工重镇，AMD也选择台湾作为嵌入式系统的G平台全球首发，会场也展出许多合作伙伴的方案，包括工业主板、工控主机、车用计算机、机顶盒等等。
尤其嵌入式市场当中，嵌入式的应用年成长有着10%的表现，光就2010年，x86处理器的目标市场量以经达每年30亿美金，据AMD内部数据，AMD的64位嵌入式处理器（Opteron）以及绘图芯片成长幅度超越350%。然而市场更需要一个同时具备高效能绘图规格，却又兼顾成本以及产品尺寸的整合方案。APU处理器仅有一个硬币的大小，具有精简且高效能的优势，可谓“低功耗和高性能兼备”的绝佳解决方案。
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APU芯片大小与TF存储卡对比 大多数人都认为平板电脑是在旅行途中获取信息的产品，但是实际的情况下平板电脑一般都会被用户当作电子书阅读器或者用来在家里上网。根据AMD公司副总裁Rick Bergman的观点，随着平板电脑性能的不断提升以及越来越具通用性，这类产品将可能成为X86处理器进入起居室的良好契机。
在日前举行的分析会议上，AMD公司市场和桌面产品高级副总裁Rick Bergman表示：“平板电脑对于AMD而言是一个极佳的机会。我在PC产业已经呆了20多年，我们一直都在努力进入起居室，目前已经很清楚平板电脑已经获得进入起居室的道路，这是一个真正的消费者体验。”
在近期AMD尽管没有专门发布针对平板电脑平台的产品，但Brazos APU融合平台已经是个不错的选择，并且正在有厂商陆续推出APU平板电脑。
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基于APU的平板电脑 上图中的这款宏碁Iconia Tab W500黑色调的APU平板电脑重量不到1Kg，配备10.1寸LED背光1280×800分辨率触摸屏、C-50 1.0GHz APU单核心处理器、Radeon HD 6250集成显卡、2GB内存、32GB固态硬盘、Wi-Fi 802.11b/g/n无线网卡、SD读卡器、HDMI输出接口、三芯电池、重力传感器，预装Windows 7家庭高级版操作系统。
● APU关键字之移动与物联网
以APU目前的性能来衡量，走入PC中去应对3D游戏显然不是它所擅长的，但是如果能够巧妙融入移动领域，未来或许我们在iPad、iPhone等产品中，就能够见到APU的身影，这一潜在的巨大市场将极大地拓展APU的应用范围和深度，AMD或许也能找到市场占有率的多元化延伸方向。
APU除了拥有整合的GPU之外，还拥有X86架构的强大软件支持。整合的GPU在移动产品领域可以帮助CPU进行异构加速。在一段时间内，整个PC体系还会维持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，而OpenCL正是它们融合与并行发展的连接桥梁。
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ATI Stream在Open CL下编程模型 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。
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APU拥有在移动平台大展身手的条件 APU目前面对的不是什么高端游戏，其面对的是目前已经逐渐兴起的移动平台，因为CPU与GPU这一融最首先达到的就是产品体积的缩小和整个平台功耗的降低，同时尽可能的拥有更高的性能，而这些正是移动平台所追求的。笔记本电脑上现在已经看到了APU的身影，平板电脑，甚至手机上当然也能够运用这种技术。 AMD临时首席执行官Thomas Seifert称AMD目前的重点在于平板电脑。随着技术的不断成熟以及从而引起的APU性能的提升，AMD未来将会在移动平台中拥有更大的实力，这对与移动平台，尤其是平板电脑方面会产生不小的冲击。 对于AMD此次发布的嵌入式G系列APU，有专家认为AMD推出首款嵌入式APU，能看出其提前抢占互联网高地的战略意图。一方面，AMD在物联网市场拥有一定的技术优势。有专家表示，物联网就应该是嵌入式智能终端的网络化形式。在物联网应用中，有三项关键技术：传感器技术、RFID标签和嵌入式系统技术。
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物联网物理结构 在嵌入式系统技术方面，AMD作为业界唯一一家能同时拥有CPU、GPU技术的整合平台的厂商，一直拥有独一无二的平台技术优势。此次AMD发布的G系列APU就是融合了低功耗x86 CPU和支持DirectX 11的GPU，把这种技术优势很好的展现了出来。
据笔者了解到，AMD推出的G系列APU嵌入式平台已经得到了业界的广泛采纳，已经或即将推出相关产品的厂商有数十家，包括研硕、Compulab、康佳特、富士通、海尔、威达电、神达、Quixant、Sintrones、Starnet、WebDT、Wyse等，而产品类型则涉及数字标牌、联网机顶盒、IP电视、移动和桌面瘦客户端、赌博机、POS销售终端、信息亭、SFF小型机、单板计算机(SBC)等等。
总结：
融入GPU之后，未来的APU产品已经展现出强大的生命力，无论是在传统的X86 PC应用中拥有广泛的软件支持和软件生态环境，还是在Open CL和众多其他API协助下，APU能够走出区别于ARM和MIPS等处理器的道路，这是一条AMD探寻已久的生存之道。
离开办公室，走进起居室，APU的价值正在通过这种方式得到体现，AMD的多元化发展之路和多条产品线并行支撑策略，也正由此开启。
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