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CPU融合走到十字路口
自從聲卡逐步退出歷史舞臺之後，機箱裏的板卡格局就再沒有發生過大的變化。盡管其間也有整合顯示芯片的主板前來“攪局”，但終究只存在於低端並非主流。CPU、主板、內存、顯卡這幾個大家夥早已成了“鐵打的營盤，流水的兵”，不管怎麽DIY怎麽升級，他們總是不可或缺的。不過接下來，情況可能會發生壹些變化，CPU制造商已經把擴張的目光投向了內存和GPU，究竟誰會是下壹個被“兼並”的對象很值得壹看。
TSV能讓CPU和內存合而為壹麽？
日前，在IDF論壇上英特爾CEO歐德寧展示了壹款內置80個內核的處理器原型“TeraFLOP”，它的每個內核時鐘頻率為3.1GHz，合計運算速度達每秒鐘1萬億次以上。但更加引人矚目的是，由於采用了TSV（Through Silicon Vias）技術，TeraFLOP的每個內核都集成有256兆的SRAM（靜態內存）。這讓我們看到了壹幅美妙的前景，或許在不久的將來，大家再也不需要象現在這樣，單獨購買內存條了。英特爾首席技術官Justin Rattner在接受媒體采訪時就曾這樣說：“TSV是比在同壹矽晶上植入80個處理核心更可觀的成就。……妳可以買壹整套。”這種被英特爾寄予厚望的TSV技術又被稱之為穿透矽通道技術，它可以將芯片垂直地堆疊在芯片封裝中，然後在上面芯片的底部和下面芯片的頂部之間建立連接並進行通訊，這壹技術擴展了同壹封裝內的芯片間交換數據的方法。
雖然據估計，這種CPU要在2010年前後才會上市，但處理器與內存完全融合的進程總算是正式開啟了。AMD在K8中集成內存控制器是處理器與內存體系展開融合的起始點，Intel起步落後了半拍，現在它正迎頭趕上。從積極的壹面來看：首先，這種融合帶來的最大好處是可能會引發PC性能的大躍進，長期以來，內存本身的處理速度、內存控制器的運轉以及內存與CPU之間的傳輸帶寬限制始終困擾著內存系統速度的提升，但當內存被集成到CPU當中去後，這些問題會被極大的弱化甚至徹底消除，性能飛躍完全可以預見；其次，PC機箱裏的組成形式也很可能發生天翻地覆的變化，內存插槽應該是不會再有了，即便仍留在那裏，相信也不太會有人願意承擔擴展內存而帶來的整體速度下降。此外，不知道GPU是不是也可以通過TSV技術與顯存雙劍合璧，理論上似乎沒有什麽障礙存在，如果真是這樣，哪怕是高端顯卡也可以縮減成類似CPU封裝形式的顯示芯片，未來的主流顯卡也許同樣可以象CPU那樣通過Sock插在主板上。加上硬盤逐步被閃存取代，機箱內所需的空間也有望大大減少，小巧的機箱將更加符合PC從書房走進客廳的趨勢。
AMD要從主板芯片組手中搶親
就在英特爾把註意力放在CPU與內存融合上面之時，AMD也早已開始謀劃著自己的未來。AMD CTO Phil Hester表示“消費者可以期待近期壹些有趣的創意和計劃。”，其中他提到了AMD將在2008年將處理器和圖型芯片融合在壹起的計劃，這種芯片采用45nm工藝制造，規劃中針對不同用途進行區隔，總***有通用處理器、數據中心、圖形中心、媒體中心四種類型。通用類型，針對低端或主流通用市場；數據中心，針對數據計算需求強勁的市場配備更多CPU內核單元；圖形中心，針對圖形處理市場，配備更多GPU單元；媒體中心則強化對視頻的硬解碼與加速能力。聯想到前不久，AMD與ATi的並購案，CPU想要兼並GPU的野心可謂是昭然若揭。
可為什麽GPU就壹定要接受CPU遞來的玫瑰，而不是選擇已經擁有壹定市場的整合芯片組呢？原因很簡單，把兩者放在壹起，不但可以減小在傳輸帶寬上的花銷，還可以讓CPU和GPU這兩個PC中運算速度最快的部件更加融合，互為幫襯。必要的時候，CPU可以幫助GPU分擔壹部分軟件渲染工作，又或者說GPU可以使用主流編程語言處理通用計算問題。相當於CPU多了壹個強大的浮點運算部件，GPU多了壹個像素處理單元。
NVIDIA的CEO黃仁勛認為，“人們對視覺效果的追求無止境”，所以NVIDIA堅持GPU將是能夠持續經營的大生意。但是，ATI公司負責人卻曾指出，在未來的處理器市場，通用功能的中央處理器與特殊功能的中央處理器芯片之間的功能差別將變得越來越小，因此兩者早晚會整合到壹起。理念上的差別，導致雙方在經營上走了兩條不同的路。現在，已經有業界人士開始探討CPU＋GPU的可行性，並且迫不及待將由此理念催生的新型處理器命名為IPU（即整合處理單元，Integrated Processing Unit）。
還有很長壹段路要走
不過事務的發展很難是壹帆風順的，對於CPU制造商允諾的前景，我們仍然存有壹些擔心。就Intel的方案而言，由於壹直以來PC對內存的需求不停向上攀升，等到2010年主流配置肯定都會裝備2GB以上的容量，現在CPU散熱已經很成問題，接下來還要把內存整個放進去，這個動作肯定會讓芯片更加高燒不退。即便有45nm或更先進的生產工藝，如果找不到讓CPU更加“冷靜”的方法，CPU和內存“合體”就仍然存在變數。此外，成本也是大家關心的話題，由於內存市場價格下滑速度很快，如果這種集成花費的代價遠高於“CPU＋內存條”，它本身的存在價值就會有所減小。
而AMD的方案爭議則更多，“許多集成的CPU/圖形產品不是失敗就是在PC市場曇花壹現，雖然在嵌入式市場的生命要長壹點。”Mercury Research首席分析師Dean McCarron表示，並例舉了英特爾的Timna和現已不存在的Cyrix公司的MediaGX。Semico Research分析師Tony Massimini則表示，在45nm工藝上“若再加入帶自有DRAM的GPU，會使裸片體積變大很多。”，同時他也指出“對低端市場來說可能沒有問題，但那時對支持非常多的新軟件和應用來說，這樣的架構也許會動力不足。此外，由於GPU和CPU的開發周期不同，GPU壹般是6到12個月，而CPU則必須18個月到2-3年，因此這種融合最終如何操作也很成問題。
牽壹發而動全身
融合的車輪已經開始轉動，拋開仍有待解決的問題不談，不論是英特爾還是AMD的方案都涉及到整個PC架構的變化，可謂是牽壹發而動全身。上個世紀的八十年代初，英特爾曾經是全球最大的計算機內存廠商之壹，後來因遭遇日系廠商的激烈競爭而不得不被迫退出。隨後以三星為代表的韓系企業正是在該領域取得突破後逐步崛起，甚至對當前全球最大的半導體公司英特爾構成威脅。英特爾可能從來沒有想過要重新生產DRAM芯片，但TSV可以讓他重返內存市場。TSV成熟之日，將是內存廠商受難之時。
AMD的規劃打擊面也不小，針對AMD與ATi聯姻，最終會斷絕第三方芯片組制造商財路的推測，AMD主席兼CEO Hector Ruiz迅速加以否認。但身處臺灣的幾家第三方芯片組制造商都對此感到非常沮喪，特別是威盛電子。威盛是AMD的長期夥伴，還壹度成為AMD的第壹芯片組供應商，該地位現被ATI的競爭對手Nvidia所把持。這次合並對威盛的市場份額造成威脅。“短期內可能不會有很大影響，因為在針對AMD的入門級平臺方面，ATI實際上沒有我們占的份額大。”威盛芯片組平臺營銷經理Keith Kowal表示，“我們還在評估其長期影響。”
結語
從時間上講，AMD的“CPU+GPU”融合方案似乎更為成熟壹些，如果不出意外2008年就能見到，但效能如何仍有待評估；反觀英特爾的“CPU+內存”方案，似乎仍然有較多的準備需要去做，盡管變數頗多，但如果真的成為事實性能提升肯定頗為可觀。不管怎麽說，兩者都向我們展示了CPU發展中最前沿的壹個趨勢，雖然誰成功誰失敗還難有定論，但融合的發展方向業已形成，不容扭轉。