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CPU与GPU:谁将主导下一次计算革命? (2)

发布时间:2008.05.06 15:05     来源:赛迪网-中国计算机报    作者:马文方

记者:能不能只用GPU,而不用CPU,或者说彻底抛弃CPU?

Kirk:你可以这么做,但这可能不是最佳选择。GPU效率不高的地方在于处理单任务、单线程分支。如果你只有一项任务,就不能充分利用GPU。因此,如果你的任务里包含各种类型的计算——任何问题都包含串行部分和并行部分——你可以在CPU上快速运行串行部分,在GPU上运行并行部分。我认为这个问题的关键不在于竞争,而是任务的划分。

我相信未来的计算模式是不同种类处理器的混合体。西方有一条谚语 “样样都会,行行不精”。既然CPU擅长于一种类型的计算,而GPU擅长另外一种类型的计算,那么你把它们结合在一起,相互合作,就能完成更多类型的任务。

记者:在更远的将来,有没有可能制造没有CPU的系统?

Kirk:我想这是可能的——现在就可能——只不过大家不想这么做。如果你想最大限度地发挥现有硬件的功能,你就需要各种专用处理器配合工作。我想这才是最好的解决方案。

直到有一天所有的处理器都足够好了,你不再需要更好的计算机了,你可能选择一个效率低一点但架构更简单的计算机。但是到目前为止,人们还是什么都想要,想要最好的串行处理器——CPU,最好的并行处理器——GPU。我想这种需求在未来很多年都不会发生改变。我认为GPU的并行功能会越来越强大,而CPU也会想方设法改进其执行串行指令的能力。我认为这两项功能未来不会融合。

GPU在设计上有否优势

记者:x86 CPU属于CISC指令集。顾名思义,CISC在工艺实现上也同样复杂。而GPU由于大量并行的流处理器而在工艺实现上整齐划一。随着芯片上晶体管数量的剧增和功能的增加,GPU至少在测试上比CPU更省时,请问在制造过程中是否也具有优势?

Kirk:通常大家都说x86指令集有优势,但我认为有些情况下它是个劣势,因为它的兼容性是个庞大且复杂的问题。一旦你建立起x86系统,你只能继续建立x86系统。

而我们兼容旧系统的压力要小得多——不是因为我们放弃了兼容性,而是我们没有那么长的历史需要兼容——这在效率上带给我们一些优势。

除了你提到的测试,我认为还有一种很重要的考察效率的指标,这就是每平方毫米硅片所贡献的性能。因为GPU拥有更直截了当的指令集,其设计更先进,GPU上每个晶体管的平均性能要比CPU的更高。

记者:5年前我独家专访过英特尔CTO基辛格。在谈论90nm制造工艺时,他告诉我,英特尔真正的核心竞争力是设计与制造这两个阶段的双向优化。如今,半导体制造工艺已经进入45nm留给各自独立的Fabless(无生产线芯片制造商)和Foundry(标准工艺制造商)之间的工艺冗余度越来越小。未来,你们与合作伙伴台积电如何应对这一挑战?

Kirk:首先我得指出,每个处于帕特·基辛格先生位置的人当然都会像他这么说。他总是把自己的公司说得很好。尽管我们和Foundry不是同一家企业,但我们之间密切合作,彼此之间做了优化。我不认为在这一点上有任何区别。

记者:你们做同样的事?

Kirk:是的,我们必须这么做,否则我们就没有竞争力。

记者:你对未来GPU在制造上有何展望?

Kirk:我认为前景很光明。每跨入新一代设计尺寸当然意味着更复杂的设计和更大的精力投入,但这就是我们的工作,我们必须这么做,就像英特尔一样。

CPU与GPU:融合还是集成

记者:回顾CPU的发展,由于集成了数学协处理器,Intel 80486显著提升了浮点计算的性能,后来由于集成了MMX等多媒体指令集,使得Pentium MMX的多媒体性能得以增强。NVIDIA也在2005年推出单芯片的芯片组+GPU产品C51。这些都是PC平台上SOC趋势的具体表现。请问你是如何评价CPU与GPU集成的?

Kirk:集成只是缩减成本的一种途径,而非提高性能或增强功能的良方。所以,CPU和GPU的集成对于低端或内嵌应用来说比较合理,因为这些领域需要控制成本,便携式设备、手机和笔记本电脑亦然。而对于高端应用或条件要求苛刻的应用来说,计算能力的不足意味着你无须集成,相反,你要做的是分解,通过更多的CPU和GPU来获得更强的计算能力,而不是更小的CPU和GPU。

记者:但SOC是未来趋势?

Kirk:我不这么认为。我们距离最完美的图形还有很长的距离。在准备在高端应用中进行图形集成之前,我们还应做得更好,要走的路还很长。

记者:NVIDIA从Stexar公司挖到了一批前英特尔奔腾4的骨干。在CPU厂商频频染指GPU时,你们不会让这些CPU的顶尖高手改行从事GPU的设计吧?

Kirk:就我们是否会生产CPU这个问题,我并不想做什么预测,实际上,我并不认为CPU有那么的重要。我深信,GPU距离完美还有很长的距离而CPU已接近完美。随着时间的推移,CPU的大小已变得没那么重要了。这样看来,现在或许是CPU实现集成的最佳时机。我想问的是,既然我们实施了在北桥芯片中集成图形功能的策略,又为何不集成CPU呢?这么小的东西集成起来会更方便。

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