倪光南院士：異構(gòu)計(jì)算是未來(lái)信息技術(shù)發(fā)展方向

OFweek電子工程網(wǎng)7月10日訊 -- “異構(gòu)計(jì)算是未來(lái)信息技術(shù)的發(fā)展方向。傳統(tǒng)的通用CPU在面對(duì)移動(dòng)互聯(lián)和多媒體的應(yīng)用時(shí)功耗問(wèn)題顯得比較突出，而且計(jì)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(lái)‘芯’趨勢(shì)——2012 異構(gòu)計(jì)算的應(yīng)用及未來(lái)趨勢(shì)”論壇上，作為國(guó)內(nèi)信息技術(shù)領(lǐng)域的泰斗級(jí)人物，中國(guó)工程院院士倪光南在演講中發(fā)表了上述觀點(diǎn)。在見(jiàn)證了中國(guó)大型機(jī)、漢字信息處理、微型計(jì)算機(jī)、軟件和“中國(guó)芯”之后，倪院士作為我國(guó)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(kāi)源軟件和開(kāi)放標(biāo)準(zhǔn)的奠基者、推廣者和鼓勵(lì)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(chǎng)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(gè)顯著變化，一個(gè)是處理器的多架構(gòu)并存，另一個(gè)是降低功耗成為主要問(wèn)題。特別是面對(duì)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(gè)角度來(lái)講，基于異構(gòu)計(jì)算的APU是一個(gè)很好的嘗試，CPU與GPU互聯(lián)互通、互相協(xié)同進(jìn)行加速計(jì)算，可以真正體現(xiàn)異構(gòu)計(jì)算的高效節(jié)能優(yōu)勢(shì)。

異構(gòu)計(jì)算被視為繼單核、多核之后的第三個(gè)時(shí)代，它將打破摩爾定律，有效解決能耗、可擴(kuò)展性等問(wèn)題。目前，我們處于移動(dòng)互聯(lián)和多媒體時(shí)代，用戶(hù)對(duì)圖像、視頻、游戲的需求大大增加，而處理圖形計(jì)算不是CPU（中央處理器）所擅長(zhǎng)的，需要GPU（圖形處理器）發(fā)揮更大的作用。同時(shí)，通過(guò)提升CPU頻率和內(nèi)核數(shù)量來(lái)提高計(jì)算能力的傳統(tǒng)方式遇到散熱和功耗的瓶頸。在用戶(hù)需求變化和功耗瓶頸的雙重背景下，異構(gòu)計(jì)算應(yīng)運(yùn)而生。異構(gòu)計(jì)算利用不同體系結(jié)構(gòu)的優(yōu)勢(shì)，有效地進(jìn)行系統(tǒng)級(jí)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(tái)是異構(gòu)計(jì)算的經(jīng)典之作。APU將CPU和GPU聯(lián)合起來(lái)，共同承擔(dān)計(jì)算任務(wù)，將計(jì)算任務(wù)智能地分配給CPU和GPU，讓他們各自完成擅長(zhǎng)的工作，實(shí)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(kāi)發(fā)和優(yōu)化實(shí)現(xiàn)新的跨越，不管是個(gè)人用戶(hù)對(duì)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(hù)從大型數(shù)據(jù)中心、到云計(jì)算、物聯(lián)網(wǎng)的商業(yè)運(yùn)算需求，APU都可以輕松應(yīng)對(duì)。

異構(gòu)計(jì)算不是新概念，但是異構(gòu)計(jì)算用在芯片上是一個(gè)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(lái)的計(jì)算能力挑戰(zhàn)，多核心處理器已經(jīng)能解決問(wèn)題。但是當(dāng)移動(dòng)互聯(lián)和多媒體應(yīng)用日益蓬勃發(fā)展，對(duì)終端設(shè)備提出了新的挑戰(zhàn)之后，CPU和GPU融合在一個(gè)APU芯片之中，發(fā)揮并行計(jì)算的能力，不僅是一個(gè)很大的變革和進(jìn)步，更是芯片行業(yè)發(fā)展的必然選擇。