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CPU與GPU:誰將主導下一次計算革命?(下)
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http://www.mamogu.com 發(fā)稿日期:2008-5-15
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2008-2009年中國IC卡行業(yè)研究咨詢報告 近幾年,中國IC卡行業(yè)步入產(chǎn)業(yè)分工合作、規(guī)模應用起步、產(chǎn)品由低端向高端延伸發(fā)展的新階段,產(chǎn)品2008-2012年中國機械停車設備市場調(diào)查與發(fā)展前景 隨著我國城市尤其是大城市建設的快速發(fā)展,大量現(xiàn)代化高層建筑和住宅小區(qū)的出現(xiàn)使城市土地越發(fā)金貴2009-2010年中國激光加工設備市場調(diào)查與發(fā)展前景 我國激光加工產(chǎn)業(yè)規(guī)模從1990年的1200萬元,發(fā)展到2007年末的30億元,十幾年間增長了2009-2010年中國電機產(chǎn)業(yè)市場調(diào)查與發(fā)展前景分析 【出版日期】 2008年12月 【報告頁碼】 350頁 【圖表數(shù)量】 150Kirk:我認為CUDA已經(jīng)取得了空前成功,它的接受程度令人吃驚。這也表明了人們希望對整臺電腦進行編程的濃厚興趣。過去人們往往是編寫一個C程序來控制CPU,再編寫一個圖形程序來控制GPU。你一定想通過編寫一個程序來控制CPU和GPU。因此我堅信,將來CUDA將變得無處不在。如果要對CPU和GPU進行編程并管理系統(tǒng)中的所有資源,那就沒有理由不用CUDA。
記者:您還有什么要總結(jié)的嗎?
Kirk:我個人認為,GPU正逐漸將并行計算推向主流,并行計算與異構(gòu)處理器系統(tǒng)的“聯(lián)姻”將是大勢所趨。而主導這場變革的就是GPU。
(以下回答為郵件回復內(nèi)容)
GPU沒有CPU的煩心事
記者:無論是并行計算還是虛擬化,對于在PC平臺上的ISV都是新鮮事,這也意味著巨大的挑戰(zhàn)。對于GPU而言,并行性是與生俱來的屬性,但未來如果GPU唱主角的話,是否也要面對虛擬化的挑戰(zhàn)?
Kirk:有趣的是,CPU目前所面臨的主要挑戰(zhàn)就是多核、虛擬化和大規(guī)模并行計算,而這些問題都是GPU早已提出并解決了的。作為操作系統(tǒng)的一部分,GPU在用于各種圖形應用時,必須在各種應用需求之間被“分割”成許多時間片,因此,GPU已經(jīng)成為一種虛擬資源。
記者:我個人認為,AMD的協(xié)作平臺Torrenza在技術(shù)上看來比較合理:依靠開放的總線,Torrenza目前容許GPU和FPGA(現(xiàn)場可編程門陣列)掛在CPU總線上,第二步將把GPU和FPGA封裝在一起,最終將集成在一個硅片上。這樣,GPU大大提升了CPU的浮點性能,而FPGA的實時系統(tǒng)重構(gòu)的特性則可以針對要執(zhí)行的計算任務,把通用的CPU實時優(yōu)化成“專用”CPU。你認為,這種CPU+GPU+FPGA——當然,你可能會改為GPU+CPU+FPGA這樣的順序——在工藝實現(xiàn)上和軟件開發(fā)上會有哪些挑戰(zhàn)?
Kirk:我認為開放式總線是一種非常好的方式,它讓創(chuàng)新者能夠互相競爭從而為該平臺作更大貢獻。這樣做是否會導致集成——也就是將CPU+GPU+FPGA集成到一塊芯片上,我真的不太清楚,但至少我認為不會。我認為集成是一種戰(zhàn)略,并且應該是為某一特定目的而采用的,這些目的通常是降低成本或普及產(chǎn)品。我并沒有看到這類集成真的是為了打造更好的系統(tǒng)。但我認為,這是判斷開放式總線的最好方法,這樣其他供應商就可以為主處理器構(gòu)建協(xié)處理器芯片了。
“視覺就是計算機”
記者:人們經(jīng)常從CPU廠商那里獲得對計算未來的展望,最著名的要算是Sun的“網(wǎng)絡就是計算機”;但人們卻難得聽到GPU廠商對計算未來的見解。
即使是NVIDIACEO黃仁勛多年前提出的“視覺就是計算機”,知道的人也不多。請告訴我們“視覺就是計算機”的內(nèi)涵。
Kirk:我認為視覺計算對計算來說是至關(guān)重要的。視覺是信息輸入我們大腦的最快途徑。與計算機的每次交互都應該是可視的,這種可視性應該是詳細、復雜、豐富多彩并且是完全三維立體的形式!因此視覺計算已經(jīng)開始并且正在影響著我們的工作、娛樂以及與計算機有關(guān)的生活。視覺計算是一個過程。
記者:視覺計算將在多大程度上改變現(xiàn)有的產(chǎn)業(yè)格局?
Kirk:視覺計算對于消費者和專業(yè)人士來說比一般用途計算更為重要。視覺計算意味著要在視覺上呈現(xiàn)更多的信息,在視覺上實現(xiàn)全新的應用。更佳的視覺計算用戶體驗是與眾不同和更加美妙的。而更高CPU性能的視覺體驗很難量化,而且這一點重不重要也不太清楚。實際上,誰需要以多快的速度運行字處理軟件?
記者:x86處理器成就了微軟,視覺計算會不會成全另一個微軟?
Kirk:我希望視覺計算能為包括微軟在內(nèi)的許多軟件公司創(chuàng)造機會。GPU的性能提升為軟件開發(fā)人員提供了增加應用程序互動性和豐富度的工具箱。在科學和工程設計應用以及娛樂領(lǐng)域中,這一點最為明顯。其中娛樂領(lǐng)域已經(jīng)具備了豐富的視覺效果。
半導體技術(shù)主管很神奇
記者:我遇到的半導體領(lǐng)域的技術(shù)帶頭人都很神奇:曾任英特爾CTO的基辛格,進入英特爾時還沒上過大學;曾任AMDCTO的FredWeber只拿到了物理學學士學位。而你本科和研究生讀的都是機械工程專業(yè),最終卻大跨度地拿到了計算機科學的博士學位,現(xiàn)在又做了半導體廠商的首席科學家。
Kirk:實際上,我現(xiàn)在離出發(fā)點并不遙遠,只是繞了一個圈子。大學時,我學過并行編程。那時候覺得很難也很復雜,因為我們當時使用的計算機大多數(shù)不是并行系統(tǒng),并行編程好像是一種神秘的技術(shù)。后來我開始對設計和創(chuàng)造產(chǎn)生興趣,因此選擇了機械工程。機械工程中我最感興趣的是設計以及設計工具,例如CAD,而CAD最重要的就是計算機圖形學。因此,我實際上從未擔任過機械工程師,我直接進入了計算機圖形軟件行業(yè)。當我回到學校,讀計算機科學學位時,我重點集中在數(shù)學、圖形學和超大規(guī)模集成電路設計上。之后,我進入了圖形芯片制造業(yè)。
記者:作為半導體領(lǐng)域的CTO,你日常要做哪些工作,對哪些方面比較感興趣?
Kirk:我會花很多時間來考慮如何不斷提高GPU性能。我還會花很多時間來考慮在可視計算和科學計算上的多GPU大規(guī)模并行應用。GPU具有將許多應用程序速度提升100倍的潛力,這將不僅改變科學和工程研究,而且也有可能改變消費和商業(yè)應用。最后,我還花了大量時間來教授如何利用CUDA進行并行編程。CUDA是一種編程環(huán)境,讓編程人員能夠為CPU和GPU寫出并行計算的程序。我堅信CUDA將會帶來計算技術(shù)的革命。影響這種快速變革的最佳的方法就是改變編程的教學方法,使更多的年輕學生了解這種新技術(shù)。
GPU與CPU浮點性能比較
DavidKirk,1997年出任NVIDIA首席科學家,領(lǐng)導了NVIDIA圖形技術(shù)開發(fā),使其成為當今最流行的大眾娛樂平臺。
他曾在視頻游戲廠商CrystalDynamics任首席科學家;在此之前,他在HP阿波羅工作站部門任工程師。
2002年,SIGGRAPH將計算機圖形學成就獎頒給Kirk,以表彰他將高性能計算機圖形系統(tǒng)帶給大眾。2006年,因?qū)⒏咝阅軋D形學帶入個人電腦所做的貢獻,Kirk當選為美國工程院院士,這是美國工程領(lǐng)域最高專業(yè)成就榮譽。Kirk在圖形學技術(shù)領(lǐng)域擁有50多項專利。
Kirk在麻省理工學院獲得機械工程學士和碩士學位,并在加州理工學院獲得計算機科學碩士和博士學位。
既然我們實施了在北橋芯片中集成圖形功能的策略,又為何不集成CPU呢?這么小的東西集成起來會更方便。
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