探究AMD發(fā)展APU產品緣由
AMD已經正式發(fā)布了旗下的Llano APU產品，業(yè)界對它寄予了很高的期望，APU是一個有別于數十年CPU的全新產品，它的推出有著很深的歷史淵源，那么究竟為什么AMD要發(fā)展APU產品，APU究竟能給我們帶來和CPU什么不一樣的地方？今天我們就此進行下面的分析。當然本人的分析不一定完全正確，僅是筆者的個人見解，歡迎網友們提出批評意見。
AMD發(fā)展APU有著諸多的原因
首先，APU中文名稱加速處理器，它融合了此前的CPU核心和GPU圖形核心，并且通過業(yè)界標準的OpenCL和DirectCompute接口進行異構計算，應用程序將可以適時調用APU內部的CPU和GPU單元協同計算，帶來更快速、更豐富的計算體驗。很明顯，AMD希望通過APU來彌補CPU的缺陷，以和競爭對手直接對抗。AMD的這個意圖有著很深刻的原因，其中CPU指令集一直被競爭對手所掌握是其中一個重要因素。
下半年AMD APU產品線對抗Intel CPU
慘痛教訓迫使AMD重新思考
說到指令集對處理器的影響，就從近年兩家處理器廠商的舉動開始吧。
我們知道處理器的指令集可以認為是處理器性能的催化劑，通過它可以大大加速處理器的某些計算性能和效率。一直以來，Intel以處理器市占領導著指令集延伸技術發(fā)展，與各大軟件廠商合作令軟件執(zhí)行效率得以提升，而AMD只能被Intel牽著走，產品在指令集支持上永遠落后對手，就以45奈米Penryn支持47條全新SSE4指令集為例，AMD雖表示支持SSE4A，但實質只含有Intel SSE4數條指件，有名無實。
為了打破在指令集延伸技術一直落后的窘境，AMD在07年8月份，搶在Intel之前宣布推出SSE5指令集延伸技術，并計劃配備在K10之后的下一代“Bulldozer”核心架構中，2009年推出實際產品。據了解，SSE5初期規(guī)劃加入超過100指令，其中最值得注意的包括︰三操作數指令（3-Operand Instructions）及熔合乘法累積（Fused Multiply Accumulate）。
AMD此前表示，SSE5指令集的使命之一是增強高性能計算應用，并充分發(fā)揮多核心、多媒體的并行優(yōu)勢。SSE5將把以往只存在于高性能特殊架構里的功能引入到x86平臺中，以此最大化每條指令的輸出能力，并增強代碼庫。
2007年8月，AMD搶先宣布了SSE5指令集（之前從SSE到SSE4均為Intel制定），但Intel隨即表示，不會支持SSE5。轉而在2008年3月，Intel宣布了Sandy Bridge微架構，其中將引入全新的AVX指令集。4月份，Intel公布了AVX指令集規(guī)范，隨后開始不斷進行更新。
Intel此舉很大程度影響了未來軟件廠商的支持取向，AMD在業(yè)內的影響力遠不及Intel，如果AMD單方面力挺SSE5，勢必在未來的性能對抗中落??；迫于競爭壓力，AMD不得不選擇支持Intel提出的AVX（高級矢量擴展）指令集，同時采用AVX架構重新改寫AMD的SSE5指令集，重定義為XOP（eXtended Operations指令擴展），CVT16（半精度浮點轉換）以及FMA4（4操作數乘加）。
Bulldozer歷經艱難終將登場
做出這個決定是需要付出慘重代價的，這意味著處理器架構要做大幅調整，到了08年11月，AMD的最新路線圖就顯示，Bulldozer已經推遲到了2011年推出。AMD在推土機處理器上，可以說重重摔了一個大跟頭，這也就促使了AMD要繞過CPU，通過自身優(yōu)勢項目來彌補自身缺陷，很顯然這個任務就落到了GPU身上。
APU V.S.CPU：開放挑戰(zhàn)獨斷
另外，AMD發(fā)展APU有著很大應用需求發(fā)展背景，因為我們日常電腦使用中，會接觸到越來越多的3D計算、并行數據信息，比如我們未來的網頁將會向3D化發(fā)展，我們的視頻信息需要進行高速并行處理，這種計算正是GPU的優(yōu)勢所在。這種需求也就成為APU發(fā)展的基礎。
CPU自身結構是工作頻率高，核心數少，如果進行大規(guī)模并行計算的話，顯然比GPU要占下風，盡管可以通過優(yōu)化處理器指令集來加速這種計算性能，但是，未來用戶發(fā)展需求在不斷變化，而指令集牢牢被Intel一家所占據，顯然不可能根據應用發(fā)展通過完全開放的編程實現優(yōu)化。
而目前GPU技術已經發(fā)展到DirectX11，已經有OpenCL和DirectCompute這些公開的業(yè)界接口標準，如果未來軟件都支持了OpenCL和DirectCompute以后，它帶來的加速效果可能要比處理器指令集來的更好，孤零零閉門造車的指令集重要性可能就不會像前幾年那么高了。
需要提到的是：Intel這一代Sandy Bridge處理器只支持到DirectX 10.1，無法支持OpenCL和DirectCompute公認標準。
APU OpenCL加速應用逐步開花
AMD 2011年6月13日宣布，越來越多的創(chuàng)新軟件應用程序在大規(guī)模采用OpenCL行業(yè)標準。AMD公司與領先的軟件公司已經密切合作，以幫助他們優(yōu)化通用平臺上的應用程序，同時還采用包括AMD Fusion加速處理器（APU）在內的最新技術加速這些程序。
軟件開發(fā)人員樂于采用通用的應用程序編程接口（APIs）。得益于OpenCL標準固有的跨平臺、跨操作系統和跨硬件供應商的靈活性特點，軟件行業(yè)正迎來基于OpenCL標準開發(fā)消費類和商業(yè)應用程序的風潮。
下面是已經支持OpenCL或在不久的將來支持OpenCL的領先應用程序實例：
DVD/媒體播放器
• ArcSoft 公司：TotalMedia Theatre — 一體化視頻播放軟件
• Corel 公司：WinDVD— Blu-ray 和 DVD 播放軟件
遠程呈現和網絡攝像頭應用程序
• ArcSoft 公司：Webcam Companion — 三維及高清網絡攝像頭綜合應用程序
• ViVu公司：VuRoom — 多方桌面視頻會議軟件
• ViVu 公司：VuCast — 寬域視頻網絡廣播軟件
視頻制作/編輯軟件
• ArcSoft 公司：ShowBiz — 視頻編輯軟件
• Corel 公司：Digital Studio — 集成式多媒體軟件組
• Corel 公司：VideoStudio Pro — 高清視頻編輯軟件
• Cyberlink 公司：PowerDirector — 視頻編輯軟件
• Sony公司：Vegas Movie Studio HD — 家庭影院高清視頻編輯解決方案
• Sony公司： Vegas Pro — 專業(yè)的高清視頻、音頻和Blu - ray光盤制作解決方案
視頻、照片特效、影像及效用
• ArcSoft 公司：Panorama Maker Pro —照片和視頻縫合與媒體管理器
• eyeon公司：Fusion — 視覺特效與合成工具
• HP Labs：“每一頁都與眾不同（Every Page Is Different）”光柵圖像處理和千兆像素實時成像應用于惠普大幅面的商業(yè)和工業(yè)打印解決方案
• Viewdle公司：Uploader — 照片面部識別軟件
• Viewdle公司：Video SDK — 視頻開發(fā)面部識別軟件工具包
視頻轉換軟件
• ArcSoft 公司：MediaConverter — 多媒體文件轉換器
• Rovi公司：MainConcept Transcoding Platform — 專業(yè)的轉碼應用程序
• Rovi公司：MainConcept H.264/AVC OpenCL — 編碼軟件開發(fā)工具包
工程仿真軟件
• Altair Engineering公司：HyperWorks RADIOSS — 線性和非線性仿真有限元分析（FEA）求解器
• Dassault Systemes公司：產品生命周期管理（PLM）— 模擬和 CAD 軟件
• DEM Solutions公司：EDEM — 顆粒流仿真的離散單元模型軟件解決方案
• ESI Group公司：PAM-CRASH 和 PAM-STAMP 2G 求解器 — 原型和制造工藝數字模擬軟件
• MSC Software公司：MSC Nastran — 通用有限元分析解決方案
• OPTIS公司：RTLab 和 VRLab — 實時光線跟蹤軟件解決方案
AVX2已經登場 Intel需加強GPU
近日國外消息顯示：2013年，Intel下一代架構處理器Haswell將會支持新的指令集“AVX2”，AVX2將在AVX指令集的基礎上新增更多的功能，進而提升處理器的計算性能。
從SSE到AVX指令集性能變化
Intel依然通過更新AVX指令集提升自身處理器的性能，不過顯然，Intel還需要改進自己的圖形性能，對于AMD來說，發(fā)展自己的異構計算結構，會比在風雨飄搖狀態(tài)中優(yōu)化指令集更加妥當，否則長期會被競爭對手牽制住，處于被動局面。
Haswell將要到2013年才登場，也許到時候AMD的異構計算已經遍地開花，AVX2的重要性可能就不那么重要了。
APU到來，意味著CPU和APU、Intel和AMD的新一輪較量正在開始了。希望APU一路走，給消費者帶來更出色的產品。
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