概念型融合架构之Fusion APU展望

    ● 概念型融合架构之Fusion APU展望

    在2006年10月25日，AMD完成对ATi的收购后就公布了“Fusion”架构，并预计在2009年底或2010年发布，成为K10微架构的后继者。Fusion架构同时也是Torrenza统一加速计算平台的一部分，配合FireStream流处理器进行协同运算。Fusion架构预计内置一颗中低端GPU，这样这款CPU就可以独立完成PC系统内的各项工作，这就是AMD提出的APU（Accelerated Processing Units）概念。

Fusion架构logo

    AMD Fusion是AMD与ATI合并后推出的一项新产品的产品代号，它结合了现时的处理器和绘图内核，在处理器进行图像和三维（3D）运算。AMD Fusion的硅芯片上有两个独立的内核，一个负责处理器，另一个负责绘图内核，两个内核而不是融合在一起。处理器有自己独立的缓冲存储器，绘图内核部分同样如此。两个内核会通过CrossBar互相连接。此外，Fusion亦会集成存储器控制器。Fusion中的各个组件之间使用HyperTransport连接，使各个组件连接成一个整体。处理器和绘图内核可以直接访问存储器，但绘图内核没有独立的显示存储器。南桥不会集成在Fusion芯片中。

APU相对于CPU和GPU的特性

    APU融合有很多种方向可以发展，既可以把低端显卡整合进CPU，又可以通过CPU的L3让GPU与CPU的联系更加紧密。最终，SP可以被慢慢的剥离出来单独使用，既可以加强FPU，又可以干一些指令集干的事情，或者说达到一些指令集操作才能达到的结果，比如更大的运算能力。

    在AMD现阶段无法开发出效率极高的指令集时，用硬件单元来补足执行效率的不足是非常明智的选择，Fusion架构的代表APU就是这种思路下的产物。毕竟开发指令集需要对硬件架构做出优化，寄存器和相关资源都需要进一步放大，这也需要增量晶体管来辅助。而整合GPU则意味着AMD可以把ATI GPU中的流处理器单元直接变为浮点运算器（FPU）。这样的整合会相对简单，同时Intel和NVIDIA由于技术上的缺失都无法涉足。

    从上图我们可以获知，APU将芯片内的不同物理单元抽象成两个逻辑部分，分别是串行计算单元和并行计算单元。我们知道这分别是传统CPU和GPU 的两大特性。APU使用一颗类似SoC概念的芯片设计，让不同层面的用户在低端市场上同样能够获取到“异构计算”（heterogeneous computing）能力，这是对于独立CPU+独立GPU计算的重要补充。