
在談到一款電腦的配置時,我們往往習慣把CPU擺在首位,畢竟在我們習慣的概念中,CPU代表著一臺電腦的運算能力,進而證明著一臺電腦的性能。然而從嚴格意義上說,在現在的電腦架構中,“CPU”已經不是一個獨立存在的設備了。
CPU:運算性能之外的爭奪
CPU是Central Processing Unit的縮寫,習慣上我們把它譯做“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字計算功能。
當然,從PC標準誕生以來,數字運算單元都集中在英特爾的歷代“86”芯片中,因此我們早已經習慣了一款“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構模塊一一整合到這一顆芯片之中。
雖然CPU已經整合了更多的功能,但是由于從設備角度觀察,現在的CPU還是一個大規模集成電路的芯片,所以習慣上我們仍然把它叫做CPU,不過在中文的譯名上,我們不再強調中央處理器這個表示數字運算單元的名稱,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“不務正業”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等辦公應用的用戶來說已經能夠應對。
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。
資本關系也會為科技帶來進步,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,由于兩個單元的整合設計可以讓CPU和GPU之間有更高速的數據交換能力,從而進一步提升了顯示性能。APU的模式達成了更高的整合度,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,雖然架構形式相似度很高,然而英特爾和AMD各有所長,從測試數據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勢。而對于系統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,用于移動系統的時候則可以在性能需求的前提下自動切換,在節能和性能之間達到更好的平衡,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成多顯示卡交火而進一步提升性能,讓整個系統獲得更高的顯示性能。
進一步整合
在我們的概念中,CPU更多指向電腦處理器領域,然而面對移動智能設備的蓬勃發展,作為處理器的領軍企業英特爾不可能坐視移動設備侵蝕PC市場。目前我們已經可以在市場上見到采用Intel處理器的平板電腦和手機。
雖說平板電腦、手機的處理器與PC的處理器是截然不同的兩個領域,但是這并不妨礙英特爾和AMD從平板電腦、手機的架構中汲取更多好的設計,把PC的模塊化架構進一步整合,引領PC行業走向整合、輕薄,為PC帶來更多活力。