異構(gòu)計算是未來信息技術(shù)發(fā)展方向

“異構(gòu)計算是未來信息技術(shù)的發(fā)展方向。傳統(tǒng)的通用cpu在面對移動互聯(lián)和多媒體的應(yīng)用時功耗問題顯得比較突出，而且計算效率不高，將cpu、gpu融合在soc（單一系統(tǒng)芯片）上的apu是應(yīng)運(yùn)而生的創(chuàng)新。”

在日前舉行的“未來‘芯’趨勢——2012異構(gòu)計算的應(yīng)用及未來趨勢”論壇上，作為國內(nèi)信息技術(shù)領(lǐng)域的泰斗級人物，中國工程院院士倪光南在演講中發(fā)表了上述觀點。在見證了中國大型機(jī)、漢字信息處理、微型計算機(jī)、軟件和“中國芯”之后，倪院士作為我國高新技術(shù)企業(yè)、軟件產(chǎn)業(yè)和集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展、開源軟件和開放標(biāo)準(zhǔn)的奠基者、推廣者和鼓勵者之一，始終關(guān)注著前沿信息技術(shù)的發(fā)展，這一次也不例外。

倪院士認(rèn)為，在市場需求和技術(shù)發(fā)展的共同作用下，處理器領(lǐng)域發(fā)生了兩個顯著變化，一個是處理器的多架構(gòu)并存，另一個是降低功耗成為主要問題。特別是面對3d、高清視頻解碼等典型應(yīng)用，處理器的功耗與性能的矛盾日益突出。從這個角度來講，基于異構(gòu)計算的apu是一個很好的嘗試，cpu與gpu互聯(lián)互通、互相協(xié)同進(jìn)行加速計算，可以真正體現(xiàn)異構(gòu)計算的高效節(jié)能優(yōu)勢。

異構(gòu)計算被視為繼單核、多核之后的第三個時代，它將打破摩爾定律，有效解決能耗、可擴(kuò)展性等問題。目前，我們處于移動互聯(lián)和多媒體時代，用戶對圖像、視頻、游戲的需求大大增加，而處理圖形計算不是cpu（中央處理器）所擅長的，需要gpu（圖形處理器）發(fā)揮更大的作用。同時，通過提升cpu頻率和內(nèi)核數(shù)量來提高計算能力的傳統(tǒng)方式遇到散熱和功耗的瓶頸。在用戶需求變化和功耗瓶頸的雙重背景下，異構(gòu)計算應(yīng)運(yùn)而生。異構(gòu)計算利用不同體系結(jié)構(gòu)的優(yōu)勢，有效地進(jìn)行系統(tǒng)級運(yùn)算，從而達(dá)到整體性能和能耗之間的最佳匹配。

apu平臺是異構(gòu)計算的經(jīng)典之作。apu將cpu和gpu聯(lián)合起來，共同承擔(dān)計算任務(wù)，將計算任務(wù)智能地分配給cpu和gpu，讓他們各自完成擅長的工作，實現(xiàn)高效率、高性能、低功耗的目標(biāo)。apu的異構(gòu)特性促使應(yīng)用程序的開發(fā)和優(yōu)化實現(xiàn)新的跨越，不管是個人用戶對圖形性能、炫酷游戲、高清視頻以及其他多媒體的綜合應(yīng)用，還是企業(yè)用戶從大型數(shù)據(jù)中心、到云計算、物聯(lián)網(wǎng)的商業(yè)運(yùn)算需求，apu都可以輕松應(yīng)對。

異構(gòu)計算不是新概念，但是異構(gòu)計算用在芯片上是一個很大的進(jìn)步。以前pc面臨的是大量的、傳統(tǒng)的應(yīng)用所帶來的計算能力挑戰(zhàn)，多核心處理器已經(jīng)能解決問題。但是當(dāng)移動互聯(lián)和多媒體應(yīng)用日益蓬勃發(fā)展，對終端設(shè)備提出了新的挑戰(zhàn)之后，cpu和gpu融合在一個apu芯片之中，發(fā)揮并行計算的能力，不僅是一個很大的變革和進(jìn)步，更是芯片行業(yè)發(fā)展的必然選擇。