在談到一款電腦的配置時,我們往往習(xí)慣把CPU擺在首位,畢竟在我們習(xí)慣的概念中,CPU代表著一臺電腦的運算能力,進(jìn)而證明著一臺電腦的性能。然而從嚴(yán)格意義上說,在現(xiàn)在的電腦架構(gòu)中,“CPU”已經(jīng)不是一個獨立存在的設(shè)備了。
CPU:運算性能之外的爭奪
CPU是Central Processing Unit的縮寫,習(xí)慣上我們把它譯做“中央處理器”,然而按照單詞的意思直譯,Unit更適合譯作“單元”。從這個角度討論,CPU的定義并不是從設(shè)備層面劃分,而是從功能層面劃分,也就是說CPU在電腦中的作用是數(shù)字計算功能。
當(dāng)然,從PC標(biāo)準(zhǔn)誕生以來,數(shù)字運算單元都集中在英特爾的歷代“86”芯片中,因此我們早已經(jīng)習(xí)慣了一款“某86”或是后來的奔騰、酷睿就是獨立的CPU的概念。
然而,目前我們面對的CPU,早已不再是簡單的數(shù)字運算單元,在電腦不斷追求集成化、小型化的道路上,CPU也漸漸集中了更多的功能,成為一臺電腦中更重要的部件。
有關(guān)CPU的功能增項,我們可以輕松列出一系列名詞,如FPU、Cache、MMX、SSE、超線程、多核、APU、核芯顯示卡……這系列名字中的每一個都是CPU整合功能的里程碑,今天的CPU早已脫離了簡單的數(shù)字運算功能,而將多媒體指令、顯示單元、高速緩存等電腦中的一個個結(jié)構(gòu)模塊一一整合到這一顆芯片之中。
雖然CPU已經(jīng)整合了更多的功能,但是由于從設(shè)備角度觀察,現(xiàn)在的CPU還是一個大規(guī)模集成電路的芯片,所以習(xí)慣上我們?nèi)匀话阉凶鯟PU,不過在中文的譯名上,我們不再強(qiáng)調(diào)中央處理器這個表示數(shù)字運算單元的名稱,而漸漸用“處理器”這樣一個略顯模糊的名稱來表示電腦的核心處理單元。
熟悉CHIP的讀者朋友們一定也會注意到,CHIP對于CPU的評測方案也在悄悄地變化,從以前的單純比對運算性能到加入多媒體指令集測試、顯示性能測試等。
從CPU到GPU到APU
CPU功能整合的腳步迅速,仰仗于處理器兩大巨頭的市場競爭格局所達(dá)成。
如果說在CPU中加入浮點運算單元、緩存、多媒體指令集還屬于運算性能外延的話,那么CPU開始“不務(wù)正業(yè)”是從英特爾在主板芯片組中加入顯示單元開始的。
1999年,英特爾推出“整合”概念,在主板芯片組中加入了聲音和顯示兩部分功能,旨在降低電腦的整體購買成本。雖然那個時期的整合顯示卡性能不高,不過對于僅僅使用Windows、Office等辦公應(yīng)用的用戶來說已經(jīng)能夠應(yīng)對。
英特爾的低成本整合方案撼動了整個電腦市場的格局,一方面是顯示卡市場被集成顯示卡擠占,另一方面則是另一處理器品牌AMD因缺少低成本集成顯示方案而被壓制。
有壓迫就有反抗,在英特爾的低成本整合方案一家獨大的市場格局下,顯示卡巨頭英偉達(dá)和ATi紛紛為AMD處理器提供集成顯卡整合主板方案,市場格局達(dá)到了新的平衡。同時,兩大顯示卡巨頭推出了高性能顯示的GPU概念,以CPU(運算)+GPU(顯示)的組合形成了電腦新的架構(gòu)。
資本關(guān)系也會為科技帶來進(jìn)步,2006年,在CPU和GPU市場上分別處于劣勢的AMD和ATi由AMD收購ATi而形成了整合,兩年后AMD推出APU的全新概念,整合了CPU和GPU的APU將主板芯片組的集成顯示卡整合到APU之內(nèi),由于兩個單元的整合設(shè)計可以讓CPU和GPU之間有更高速的數(shù)據(jù)交換能力,從而進(jìn)一步提升了顯示性能。APU的模式達(dá)成了更高的整合度,在提升性能的同時降低成本,APU方案迅速被市場認(rèn)可,隨后英特爾也啟動了處理器整合顯示單元的方案,并為其命名“核芯顯卡”。
相較APU和“核芯心顯卡”兩個方案,雖然架構(gòu)形式相似度很高,然而英特爾和AMD各有所長,從測試數(shù)據(jù)可以明顯看出英特爾的CPU運算性能更勝一籌,而AMD的APU在顯示性能上更有優(yōu)勢。而對于系統(tǒng)中另行安裝顯示卡的管理上,英特爾采用了切換模式,而AMD采用的則是CrossFire方式。英特爾的顯示卡切換可以將“核芯顯卡”和獨立顯示卡分別管理,用于移動系統(tǒng)的時候則可以在性能需求的前提下自動切換,在節(jié)能和性能之間達(dá)到更好的平衡,而AMD的交火(CrossFire)模式則可以將APU中的顯示單元和獨立顯示卡之間達(dá)成多顯示卡交火而進(jìn)一步提升性能,讓整個系統(tǒng)獲得更高的顯示性能。
進(jìn)一步整合
在我們的概念中,CPU更多指向電腦處理器領(lǐng)域,然而面對移動智能設(shè)備的蓬勃發(fā)展,作為處理器的領(lǐng)軍企業(yè)英特爾不可能坐視移動設(shè)備侵蝕PC市場。目前我們已經(jīng)可以在市場上見到采用Intel處理器的平板電腦和手機(jī)。
雖說平板電腦、手機(jī)的處理器與PC的處理器是截然不同的兩個領(lǐng)域,但是這并不妨礙英特爾和AMD從平板電腦、手機(jī)的架構(gòu)中汲取更多好的設(shè)計,把PC的模塊化架構(gòu)進(jìn)一步整合,引領(lǐng)PC行業(yè)走向整合、輕薄,為PC帶來更多活力。