G80芯片加入CPU功能 輔助酷叡2運算快10倍[圖]

　　北京時間11月9日凌晨3點，全球圖形芯片巨頭NVIDIA公司推出的最新一帶GPU 芯片GeForce 8800GTX/GTS(核心代號G80)。這款產品采用統一的渲染構架、改進後的Unified Shader模型、6.81億個晶體管，再加上令人眩暈的86.4GB/S顯存帶寬，都足以證明G80將成為貫穿整個07年的頂級顯卡。

　　由於NV官方的NDA協議原因，加之嚴密的消息封鎖措施， 使得GeForce 8800這款下一代圖形芯片經過了幾個月時間的漫長等待方纔揭開神秘面紗曝光於世人面前。

　　G80芯片具有相當多的全新特性，而本文比較關注的則是它的特性之一，即所謂『CUDA』技術。這是NV在G80芯片中全新加入的技術，作用是允許顯卡芯片模擬物理運行並輔助通用計算等目的，簡單地說就是GPU行使部份CPU的功能。

　　G80或稱GeForce8800已經於今天在美國硅谷NV總部正式發布，而關於其所謂『線程計算』(thread computing)概念也公之於眾，據稱這是一種能夠結合簡單易用的C語言編程能力和通用CPU能力於NVIDIA新一代圖形芯片的技術。

　　CUDA (Compute Unified Device Architecture)技術采用通用計算的編程能力，加入某些特定的二級緩存，並且將其置於顯示芯片中。當作為顯示芯片時，128位 1.35GHz處理器處理圖形數據。而當切換至GPU計算元素模式下時，相同的元素能夠快速地行使通用計算規則。

　　『我們建立了一套超越CPU世界的概念，類似於將二級緩存放在CPU中，相對於流線模式，我們將其稱之為線程計算。』NVIDIA公司GPU計算研究組的高級經理Andy Keane向記者表示。『其架構卻更加具有彈性，我們能夠解決很多完全不同的問題。』

G80圖形管線內部結構示意圖

　　以往，人們通常認為傳統意義上的CPU，比如英特爾或AMD公司所制造的已經足夠強大來處理多媒體應用。在1995年，英特爾率先推出所謂『原生信號處理』的概念，使微處理器能夠執行音頻及視頻處理的作用。經過這麼多年來，僅僅依靠CPU本身已經遠遠不能夠滿足多媒體的應用，因此像ATI、3Dfx、NVIDIA等公司開始出現並橕控著圖形芯片市場。

　　在過去幾年間，很多軟件公司及硬件公司推出物理加速軟件，而這些產品都是基於微處理器的。

　　與此同時，在醫藥和石油等諸多領域內，人們已經開始利用GPU的強大計算能力分析數據。一系列二級X射線圖象組合成一個3D圖象的過程，需要馬薩諸塞州立大學五個小時的工作來完成，而使用擁有CUDA技術的芯片則只需要5分鍾。

CUDA技術架構輔助CPU進行運算功能的示意圖

　　而最有趣的是，作為一家圖形芯片公司，NVIDIA指出CUDA架構並非為了游戲功能而生，而是面向於企業級應用解決方案。以英特爾2.66GHz頻率的酷叡2處理器舉例，采用CUDA技術的NVIDIA GeForce8800能輔助其物理運算使速度加快10倍，而當進行重復性的運算法則時，則速度可能提昇接近200倍，NVIDIA宣稱。

　　此前ATI也曾宣稱其芯片的『流線性運算』構架能夠在GPU空閑時輔助運行物理運算比如Folding@Home軟件等。而根據NVIDIA Keane先生表示，NV的解決方案更加先進，因為其CUDA架構使內部組件能更好地相互聯通並且與其他GPU通信，從而使運算更具有效率。

　　由於在今年七月份處理器巨頭AMD正式收購顯卡界NV的老對手ATI，並放出消息兩年內將推出集成GPU的處理器，使得NV與AMD長期以來聯盟對『英』的關系隨之瓦解，更是使NV在顯卡芯片領域內陷入孤軍奮戰的窘境。此後，業內一直有消息稱NV有打算獨立研發CPU加入I/A之爭，從而保住自己在顯示芯片界的半臂山河。本次G80芯片推出又將CUDA技術融入其中，不能不讓大家產生聯想：NV是否真的有意麾師向處理器領域進發？