异构计算不是独角戏

发布时间：2021-01-21 03:36:35 阅读：次来源：人造革厂家

(速途网专栏作者：小刀马)很多新技术新应用被推出的初期总是得不到业界的认同，在推广的过程中也支持不够，就如同当初特立独行的苹果一样，并不是所有的产品都能得到用户的认可。乔布斯在苹果也是起起落落的，因为一些超前的观点得不到业界认同，苹果在PC市场曾一度陷入到极度的困境，但最终苹果守得云开见月明，iOS系统带来了iPhone和iPad的火爆和财源滚滚。谷歌在推广Android的初期也是如此，市场认可的是Symbian系统，但现在诺基亚的境况可谓一泄千里，而谷歌Android的市场占有率不断飙升。

对于AMD来讲，情况也是如此。昔日推双核和64位计算的初期何尝不是困难重重，但坚守下来的技术沿革带来一个时代的改变。如今的AMD着重异构计算，虽然在业内很火，但异构计算还不是一项为大众所熟知的技术。不过，我们看到AMD的努力和不懈的坚持，这本身就是技术推广中的一种必需的坚守。有技术打底，不断地演进最终带来的就是市场的认同并形成一种潮流。

异构计算是指使用不同类型指令集和体系架构的计算单元组成系统的计算方式。常见的计算单元类别包括CPU、GPU等协处理器、DSP、ASIC、FPGA等。我们常说的并行计算正是异构计算中的重要组成部分，异构计算之所以会成为未来的趋势，主要是因为通过提升CPU时钟频率和内核数量而提高计算能力的传统方式遇到了散热和能耗瓶颈。而GPU等专用计算单元虽然工作频率较低，具有更多的内核数和并行计算能力，总体性能/芯片面积的比和性能/功耗比都很高，却远远没有得到充分利用。

这时候APU出现了，APU的设计理念正是让CPU和GPU完美合作，集合两者的长处，用异构计算来达到整体性能的最佳化。可以说，APU的一个重大特点就是支持异构计算。如今的APU已经得到了市场的认可，相应的产品也逐渐多了起来。AMD当然不满足仅仅是把APU推向市场，而是使异构计算能够在更大的范围内普及。

近日，为了满足用户对安全内容的高度需求，AMD与ARM达成战略性技术合作伙伴关系，AMD将通过一种“系统单芯片”(SoC)的设计方法，将成熟的ARM TrustZone技术集成到未来的APU中。这种安全方式的实现带来的影响是巨大的，因为无论是采用ARM处理器还是采用AMD的x86 架构APU，都能为数十亿的移动设备、平板电脑、个人电脑和服务器提供全面适用的安全保障。

在多种处理器架构之间，硬件需要与行业标准安全解决方案相结合，这种技术合作赢得了行业领袖和权威力人士的广泛支持。国内最大的支付平台，支付宝表示，“我们努力为数亿注册用户每天进行的数千万交易提供安全可靠的网上支付服务。通过在硬件层面上集成安全功能，AMD和ARM提供了又一层保护，使我们离实现这一目标更近一步。”

就像当初谷歌要建立自己的移动联盟来更大范围的推广Android平台一样，AMD也在努力为自己的技术推广建立更广泛的联盟。在不久前的AMD Fusion开发者峰会 (AFDS)上，异构系统架构基金会(HSA Foundation)宣告成立了。异构系统架构基金会是一个非盈利性组织，其宗旨是定义和推广开放的、基于标准的异构计算发展之道，通过提供通用硬件规格和广泛的生态系统支持，使软件开发人员更大程度发挥最新处理器的优势，从而更轻松地完成各种创新应用的开发。

此举的目的是为了促成单一架构规范的建立，并简化编程模式，从而帮助软件开发人员更大程度利用CPU和GPU的功能，继而充分发挥异构处理器中并行计算引擎的性能和能效。异构系统架构让行业能够摆脱目前遏制软件创新的长达25年的传统系统架构的桎梏。异构系统架构完全瞄准软件开发者的需求，异构系统架构可以在个人电脑、智能手机、平板电脑和超轻薄笔记本电脑、以及创新的超级计算机和云服务等方面发挥重要作用。

一年前，AMD创新地将CPU和GPU融合实现异构系统架构下的APU，如今，AMD继续领跑，通过使异构系统架构成为开放标准来推动该架构在行业中的广泛应用。想到一个关于异构计算的应用，那就是动态视频美化，基于APU的异构计算特性，采用特殊算法对播放中的视频进行像素补偿;与此同时，APU中的GPU会基于特有的细节强化技术，将画面轮廓勾勒得更清晰，并对图像的非合理性信息做出修正、对每帧图像进行合理的自适应性增强，增强图像的空间与真实感。这在暴风影音的产品中有很好的体现。此外，IE浏览器、Photoshop、ArcSoft TMT等均支持AMD APU系列处理器的异构计算。

异构架构带来的发展机会越来越凸显，我们看到，无论是移动、桌面还是云计算各个平台，无论是在芯片级、机器级还是数据中心级，单位能耗所提供的性能、可扩展的并行处理能力等都成为共同的焦点。在CPU的潜力挖掘渐尽的情况下，技术人员纷纷将目光投向天生适合并行计算的GPU。当移动设备越来越流行，当降低功耗的需求越来越苛刻的时候，在同等情况下的技术拓展就变得很重要，这也是异构技术逐渐走向前台的外在需求之一。再加上以AMD为首的联盟形成，异构计算技术以及异构计算架构的实现和延伸也会越来越好。