CPU融合走到十字路口
自从声卡逐步退出历史舞台之后，机箱里的板卡格局就再没有发生过大的变化。尽管其间也有整合显示芯片的主板前来“搅局”，但终究只存在于低端并非主流。CPU、主板、内存、显卡这几个大家伙早已成了“铁打的营盘，流水的兵”，不管怎么DIY怎么升级，他们总是不可或缺的。不过接下来，情况可能会发生一些变化，CPU制造商已经把扩张的目光投向了内存和GPU，究竟谁会是下一个被“兼并”的对象很值得一看。
TSV能让CPU和内存合而为一么？
日前，在IDF论坛上英特尔CEO欧德宁展示了一款内置80个内核的处理器原型“TeraFLOP”，它的每个内核时钟频率为3.1GHz，合计运算速度达每秒钟1万亿次以上。但更加引人瞩目的是，由于采用了TSV（Through Silicon Vias）技术，TeraFLOP的每个内核都集成有256兆的SRAM（静态内存）。这让我们看到了一幅美妙的前景，或许在不久的将来，大家再也不需要象现在这样，单独购买内存条了。英特尔首席技术官Justin Rattner在接受媒体采访时就曾这样说：“TSV是比在同一硅晶上植入80个处理核心更可观的成就。……你可以买一整套。”这种被英特尔寄予厚望的TSV技术又被称之为穿透硅通道技术，它可以将芯片垂直地堆叠在芯片封装中，然后在上面芯片的底部和下面芯片的顶部之间建立连接并进行通讯，这一技术扩展了同一封装内的芯片间交换数据的方法。
虽然据估计，这种CPU要在2010年前后才会上市，但处理器与内存完全融合的进程总算是正式开启了。AMD在K8中集成内存控制器是处理器与内存体系展开融合的起始点，Intel起步落后了半拍，现在它正迎头赶上。从积极的一面来看：首先，这种融合带来的最大好处是可能会引发PC性能的大跃进，长期以来，内存本身的处理速度、内存控制器的运转以及内存与CPU之间的传输带宽限制始终困扰着内存系统速度的提升，但当内存被集成到CPU当中去后，这些问题会被极大的弱化甚至彻底消除，性能飞跃完全可以预见；其次，PC机箱里的组成形式也很可能发生天翻地覆的变化，内存插槽应该是不会再有了，即便仍留在那里，相信也不太会有人愿意承担扩展内存而带来的整体速度下降。此外，不知道GPU是不是也可以通过TSV技术与显存双剑合璧，理论上似乎没有什么障碍存在，如果真是这样，哪怕是高端显卡也可以缩减成类似CPU封装形式的显示芯片，未来的主流显卡也许同样可以象CPU那样通过Sock插在主板上。加上硬盘逐步被闪存取代，机箱内所需的空间也有望大大减少，小巧的机箱将更加符合PC从书房走进客厅的趋势。
AMD要从主板芯片组手中抢亲
就在英特尔把注意力放在CPU与内存融合上面之时，AMD也早已开始谋划着自己的未来。AMD CTO Phil Hester表示“消费者可以期待近期一些有趣的创意和计划。”，其中他提到了AMD将在2008年将处理器和图型芯片融合在一起的计划，这种芯片采用45nm工艺制造，规划中针对不同用途进行区隔，总共有通用处理器、数据中心、图形中心、媒体中心四种类型。通用类型，针对低端或主流通用市场；数据中心，针对数据计算需求强劲的市场配备更多CPU内核单元；图形中心，针对图形处理市场，配备更多GPU单元；媒体中心则强化对视频的硬解码与加速能力。联想到前不久，AMD与ATi的并购案，CPU想要兼并GPU的野心可谓是昭然若揭。
可为什么GPU就一定要接受CPU递来的玫瑰，而不是选择已经拥有一定市场的整合芯片组呢？原因很简单，把两者放在一起，不但可以减小在传输带宽上的花销，还可以让CPU和GPU这两个PC中运算速度最快的部件更加融合，互为帮衬。必要的时候，CPU可以帮助GPU分担一部分软件渲染工作，又或者说GPU可以使用主流编程语言处理通用计算问题。相当于CPU多了一个强大的浮点运算部件，GPU多了一个像素处理单元。
NVIDIA的CEO黄仁勋认为，“人们对视觉效果的追求无止境”，所以NVIDIA坚持GPU将是能够持续经营的大生意。但是，ATI公司负责人却曾指出，在未来的处理器市场，通用功能的中央处理器与特殊功能的中央处理器芯片之间的功能差别将变得越来越小，因此两者早晚会整合到一起。理念上的差别，导致双方在经营上走了两条不同的路。现在，已经有业界人士开始探讨CPU＋GPU的可行性，并且迫不及待将由此理念催生的新型处理器命名为IPU（即整合处理单元，Integrated Processing Unit）。
还有很长一段路要走
不过事务的发展很难是一帆风顺的，对于CPU制造商允诺的前景，我们仍然存有一些担心。就Intel的方案而言，由于一直以来PC对内存的需求不停向上攀升，等到2010年主流配置肯定都会装备2GB以上的容量，现在CPU散热已经很成问题，接下来还要把内存整个放进去，这个动作肯定会让芯片更加高烧不退。即便有45nm或更先进的生产工艺，如果找不到让CPU更加“冷静”的方法，CPU和内存“合体”就仍然存在变数。此外，成本也是大家关心的话题，由于内存市场价格下滑速度很快，如果这种集成花费的代价远高于“CPU＋内存条”，它本身的存在价值就会有所减小。
而AMD的方案争议则更多，“许多集成的CPU/图形产品不是失败就是在PC市场昙花一现，虽然在嵌入式市场的生命要长一点。”Mercury Research首席分析师Dean McCarron表示，并例举了英特尔的Timna和现已不存在的Cyrix公司的MediaGX。Semico Research分析师Tony Massimini则表示，在45nm工艺上“若再加入带自有DRAM的GPU，会使裸片体积变大很多。”，同时他也指出“对低端市场来说可能没有问题，但那时对支持非常多的新软件和应用来说，这样的架构也许会动力不足。此外，由于GPU和CPU的开发周期不同，GPU一般是6到12个月，而CPU则必须18个月到2-3年，因此这种融合最终如何操作也很成问题。
牵一发而动全身
融合的车轮已经开始转动，抛开仍有待解决的问题不谈，不论是英特尔还是AMD的方案都涉及到整个PC架构的变化，可谓是牵一发而动全身。上个世纪的八十年代初，英特尔曾经是全球最大的计算机内存厂商之一，后来因遭遇日系厂商的激烈竞争而不得不被迫退出。随后以三星为代表的韩系企业正是在该领域取得突破后逐步崛起，甚至对当前全球最大的半导体公司英特尔构成威胁。英特尔可能从来没有想过要重新生产DRAM芯片，但TSV可以让他重返内存市场。TSV成熟之日，将是内存厂商受难之时。
AMD的规划打击面也不小，针对AMD与ATi联姻，最终会断绝第三方芯片组制造商财路的推测，AMD主席兼CEO Hector Ruiz迅速加以否认。但身处台湾的几家第三方芯片组制造商都对此感到非常沮丧，特别是威盛电子。威盛是AMD的长期伙伴，还一度成为AMD的第一芯片组供应商，该地位现被ATI的竞争对手Nvidia所把持。这次合并对威盛的市场份额造成威胁。“短期内可能不会有很大影响，因为在针对AMD的入门级平台方面，ATI实际上没有我们占的份额大。”威盛芯片组平台营销经理Keith Kowal表示，“我们还在评估其长期影响。”
结语
从时间上讲，AMD的“CPU+GPU”融合方案似乎更为成熟一些，如果不出意外2008年就能见到，但效能如何仍有待评估；反观英特尔的“CPU+内存”方案，似乎仍然有较多的准备需要去做，尽管变数颇多，但如果真的成为事实性能提升肯定颇为可观。不管怎么说，两者都向我们展示了CPU发展中最前沿的一个趋势，虽然谁成功谁失败还难有定论，但融合的发展方向业已形成，不容扭转。
参考资料：
http://iteye.tianya.cn/blogger/post_show.asp?BlogID=633537&PostID=7126537&idWriter=0&Key=0