“百核加速”？CPU+独显实战异构计算

AMD在推出APU之后，除了宣传其内置的高性能GPU外，还有一个“百核加速”的概念让大家印象很深。何谓“百核加速”？其实就是宣称APU内置的GPU能支持“异构计算”，实现对部分软件的加速，使CPU与GPU协同运算，提升电脑的运算效率。　　 虽然GPU的“异构计算”很美好，也反映了未来发展方向，但理想与总是有的差距。在异构计算还仅仅停留在起步阶段的今天，“异构计算”是否有实用价值呢？它仅仅是APU独有的技术吗？今天我们一起来探讨一下。 [align=center][img]http://www.wzlu.com/article/UploadPic/2011-11/20111124143412131.jpg[/img][/align]　　 首先，我们不能进入一个误区，[b]AMD宣称的“百核加速”并非APU独有[/b]，现在任何一张主流的NVIDIA或AMD独立显卡都可以实现所谓的“百核加速”。因为主流的AMD或NVIDIA的显卡都支持[b]“异构计算”，利用GPU来完成CPU的工作，但是由于GPU能做的事情相当少[/b]，所以异构计算应用目前还很少。 [align=center][img]http://www.wzlu.com/article/UploadPic/2011-11/20111124143414807.jpg[/img][/align]　　换句话说，AMD用“百核加速”来宣传APU，有点夸大其能力，下面我们通过CPU+独显与APU进行所谓的“百核加速”测试。[b]评测还是基于价格相近的原则[/b]，CPU选择了Pentium G840，独显为GT430，APU选择了A6-3650和A8-3850作为其主力和最强的代表。 [b]Intel高性能奔腾，Pentium G840：[/b] [align=center][img]http://www.wzlu.com/article/UploadPic/2011-11/20111124143414496.jpg[/img] Intel Pentium G840 [u]图[/u] [u]系列[/u] [u]评测[/u] [u]论坛[/u] [u]报价[/u] [u]网购实价[/u][/align]　　Pentium G840系出名门，拥有Sandy Birdge微架构的先天优势，CPU效能更高。其CPU部分采用原生双核设计，默认主频为2.8GHz；核芯显卡为HD Graphics，具备6个EU处理单元，默认频率850MHz，最高可睿频至1.1GHz（GPU部分支持睿频，CPU部分不支持）。CPU和核心显卡共享3MB缓存，官方支持DDR3-1333内存。 [b]AMD主力APU，AMD A6-3650：[/b] [align=center][img]http://www.wzlu.com/article/UploadPic/2011-11/20111124143415307.jpg[/img] AMD A6-3650 [u]图片[/u] [u]系列[/u] [u]评测[/u] [u]论坛[/u] [u]报价[/u] [u]网购实价[/u][/align]　　AMD A6-3650是APU中的主力型号之一，CPU部分采用原生四核设计，本质上仍是K10微架构，主频为2.6GHz，不支持Turbo Core技术，每个核心拥有1MB二级缓存。GPU部分型号为Radeon HD 6530D，具备320个流处理单元，频率为443MHz。四核CPU性能加上独显核心GPU是其主要的卖点。 [b]AMD最强APU，AMD A8-3850：[/b] [align=center][img]http://www.wzlu.com/article/UploadPic/2011-11/20111124143415188.jpg[/img] AMD A8-3850 [u]图片[/u] [u]系列[/u] [u]评测[/u] [u]论坛[/u] [u]报价[/u] [u]网购实价[/u][/align]　　AMD A8-3850为旗舰型号，CPU部分采用原生四核设计，基于Husky微架构（K10的改进版），默认主频为2.9GHz，每个核心拥有1MB二级缓存；GPU为Radeon HD 6550D，具备400个流处理单元，默认频率为600MHz。它的特点是四核CPU加上最强集成显卡。 [table=500] [tr][td=25%][align=center][b][color=#ffffff]CPU[/color][/b][/align] [/td][td=25%][color=#ffff00][b][b][b][b]Pentium G840[/b][/b][/b][/b][/color][/td][td=25%][color=#ffff00][b][b][b][b]A6-3650[/b][/b][/b][/b][/color][/td][td=33%][color=#ffff00][b][b][b][b]A8-3850[/b][/b][/b][/b][/color][/td][/tr] [tr][td][align=center][size=12px]CPU微架构[/size][/align] [/td][td][size=12px]Sandy Bridge[/size][/td][td][size=12px]Husky[/size][/td][td][size=12px]Husky[/size][/td][/tr] [tr][td][align=center][b][size=12px]核心/线程[/size][/b][/align][/td][td][align=center][size=12px][b]2/2[/b][/size][/align][/td][td][align=center][b][size=12px]4/4[/size][/b][/align][/td][td][align=center][size=12px][b]4/4[/b][/size][/align][/td][/tr] [tr][td][align=center][size=12px]制作工艺[/size][/align][/td][td][size=12px]32nm[/size][/td][td][size=12px]32nm[/size][/td][td][size=12px]32nm[/size][/td][/tr] [tr][td][align=center][size=12px]CPU频率[/size][/align][/td][td][size=12px]2.8GHz[/size][/td][td][size=12px]2.6GHz[/size][/td][td][size=12px]2.9GHz[/size][/td][/tr] [tr][td][align=center][b][size=12px]内置GPU[/size][/b][/align][/td][td][align=center][size=12px][b]HD Graphics[/b][/size][/align][/td][td][align=center][size=12px][b]HD 6530D[/b][/size][/align][/td][td][align=center][size=12px][b]HD 6550D[/b][/size][/align][/td][/tr] [tr][td][align=center][size=12px]GPU处理单元[/size][/align][/td][td][align=center][size=12px]6EU[/size][/align][/td][td][align=center][size=12px]320SP[/size][/align][/td][td][align=center][size=12px]400SP[/size][/align][/td][/tr] [tr][td][align=center][size=12px]GPU频率[/size][/align][/td][td][align=center][size=12px]850MHz[/size][/align][/td][td][align=center][size=12px]443MHz[/size][/align][/td][td][align=center][size=12px]600MHz[/size][/align][/td][/tr] [tr][td][align=center][b][size=12px]L2缓存[/size][/b][/align][/td][td][align=center][size=12px][b]256KB x 2[/b][/size][/align][/td][td][align=center][b][size=12px]1MB x 4[/size][/b][/align][/td][td][align=center][size=12px][b]1MB x 4[/b][/size][/align][/td][/tr] [tr][td][align=center][size=12px][b]L3缓存[/b][/size][/align][/td][td][align=center][size=12px][b]3MB[/b][/size][/align][/td][td][align=center][size=12px][b]n/a[/b][/size][/align][/td][td][align=center][size=12px][b]n/a[/b][/size][/align][/td][/tr] [tr][td][align=center][size=12px]TDP热设计功耗[/size][/align][/td][td][size=12px]65W[/size][/td][td][size=12px]100W[/size][/td][td][size=12px]100W[/size][/td][/tr] [tr][td][align=center][b][size=12px]接口[/size][/b][/align][/td][td][size=12px][b]LGA 1155[/b][/size][/td][td][b][size=12px]FM1[/size][/b][/td][td][size=12px][b]FM1[/b][/size][/td][/tr] [tr][td][align=center][size=12px]支持内存（最高频率）[/size][/align][/td][td][size=12px]双通道 DDR3-1333[/size][/td][td][size=12px]双通道 DDR3-1866[/size][/td][td][size=12px]双通道 DDR3-1866[/size][/td][/tr] [tr][td][align=center][size=12px]参加价格[/size][/align][/td][td][size=12px]560元[/size][/td][td][size=12px]799元[/size][/td][td][size=12px]999元[/size][/td][/tr] [/table] 　　由于异构计算的实际应用十分有限，并且普遍的测试中有种偷换概念之嫌，例如一些软件中采用GPU加速支持（如OpenGL加速）后就会被说成异构的支持。我们认为理想化的异构计算是CPU与GPU在处理单个程序时均能实现最高工作能力下实现最快的完成速度，而不是将CPU闲置、GPU工作。 ----------------------------------------------------------------------------- [size=12px]　　[/size][b][color=#df0000]Intel核芯显卡是否支持异构计算？[/color][/b] [size=12px]　　目前Sandy Bridge系列处理器内置的核芯显卡不支持异构计算加速，不过由于支持该技术的应用还相当少。如果确实是要用到这少部门应用，例如编程，可以添加一片主流独显。[/size] ----------------------------------------------------------------------------- [b]2、罗马城非一天建成：异构计算现状[/b] 　　很久之前，就一直有这样的言论“CPU性能过剩、GPU协助电脑加速”，事实上随着软件的发展，主流CPU性能远没过剩，而GPU帮助CPU加速的应用仍相当少。到现在，CPU以及GPU仍做回“老本行”，譬如GPU不可能处理操作系统、应用软件的运行，CPU图形性能差等。 [b]GPU异构计算为什么发展缓慢？[/b] [align=center][img]http://www.wzlu.com/article/UploadPic/2011-11/20111124143415143.jpg[/img][/align]　　GPU异构计算前景是美好的，但是为什么一直没有实现？根本的原因就是软件系统的编译技术无法突破单方面为CPU设计的逻辑代码的接口，简单来说就是GPU“看不懂”软件系统的代码，只有通过CPU才能胜任。当然，如果GPU也是x86架构，那么一切都迎刃而解了。当然，事情并不会那么简单。 [align=center][img]http://www.wzlu.com/article/UploadPic/2011-11/20111124143416847.jpg[/img] 异构的核心就是将GPU胜任CPU的工作，[/align]　　这是一个很简单的道理，CPU的本职工作就是运算，而GPU的本职工作是图形渲染。那么有没有一个应用程序接口来兼任两者的处理工作？实际上，很很多接口，比如NVIDIA的CUDA、AMD的Stream等，最开放的当属OpenCL接口。 [align=center][img]http://www.wzlu.com/article/UploadPic/2011-11/20111124143416687.jpg[/img][/align][align=center][img]http://www.wzlu.com/article/UploadPic/2011-11/20111124143416504.jpg[/img] 早就数年前两大显卡厂商已提出通用运算的实践[/align]　　NVIDIA的CUDA、AMD的Stream实现软件的加速，这些都属于异构计算，我们不难看出，反正AMD的Stream已经是利用显卡GPU（GPU有数百核心）来进行软件加速的，那么还在APU还要大力宣传“百核加速”呢？呵呵，当然因为Intel的核芯显卡不支持嘛。 [align=center][img]http://www.wzlu.com/article/UploadPic/2011-11/20111124143416210.jpg[/img] 真正支持异构计算的软件还少之又少[/align][align=left]　　 其实，支持异构计算的软件足够多的话，那么必定所有的GPU都为受益者，而不仅仅是APU。无论是专注硬件技术的玩家，还是普通的消费者，他们都不会对仅仅限于理论层面的技术有兴趣，那是专业研发人员的事情。[/align][align=left]　　现在的现状是，所谓的“百核加速”，还不如一个高性能CPU来得实在。[/align][b]3、评测平台介绍及方法说明[/b] [table=500] [tr][td=2,1][align=center][size=12px][b]AMD FM1（APU）平台[/b][/size][/align] [/td][/tr] [tr][td][align=center][size=12px]CPU[/size][/align] [/td][td][align=left][size=12px]AMD A6-3650（4核/4线程） AMD A6-3850[/size][/align] [/td][/tr] [tr][td][align=center][size=12px]主板[/size][/align] [/td][td][align=left][size=12px]华硕 F1A75-M PRO（A75）[/size][/align] [/td][/tr] [tr][td][align=center][size=12px]内存[/size][/align][/td][td][align=left][size=12px]宇瞻 DDR3-1600 2G x 2（8-8-8-24）[/size][/align][/td][/tr] [tr][td][align=center][size=12px]硬盘[/size][/align][/td][td][align=left][size=12px]日立 1TB [/size][/align] [/td][/tr] [tr][td][align=center][b][size=12px]显卡[/size][/b][/align][/td][td][b][size=12px]Radeon HD 6530D（A6内置） [/size][/b][align=left][b][size=12px]Radeon HD 6550D（A8内置）[/size][/b][/align] [/td][/tr] [/table][table=500] [tr][td=2,1][align=center][size=12px][b]Intel LGA1155平台[/b][/size][/align] [/td][/tr] [tr][td][align=center][size=12px]CPU[/size][/align] [/td][td][align=left][size=12px]Intel Pentium G840（2核/2线程）[/size][/align] [/td][/tr] [tr][td][align=center][size=12px]主板[/size][/align] [/td][td][align=left][size=12px]华硕 P8h61（专题：H61主板选购指南）-M PRO（H61）[/size][/align] [/td][/tr] [tr][td][align=center][size=12px]内存[/size][/align][/td][td][align=left][size=12px]宇瞻 DDR3-1333 2G x 2（8-8-8-24）[/size][/align][/td][/tr] [tr][td][align=center][size=12px]硬盘[/size][/align][/td][td][align=left][size=12px]日立 1TB[/size][/align] [/td][/tr] [tr][td][align=center][b][size=12px]显卡[/size][/b][/align][/td][td][align=center][b][size=12px]影驰 GT430 512MB（810/3100MHz）[/size][/b] [/td][/tr] [/table][table=500] [tr][td=2,1][size=12px][b]软件平台[/b][/size] [/td][/tr] [tr][td][size=12px]操作系统[/size] [/td][td][size=12px]Windows 7 Ultimate X64 SP1[/size] [/td][/tr] [tr][td][size=12px]驱动程序[/size] [/td][td][b][size=12px]显卡：[/size][/b][size=12px] AMD Catalyst 11.9 NIVIDIA ForceWare 280.26[/size] [/td][/tr] [tr][td][size=12px]评测软件[/size][/td][td][b][size=12px]理论测试：[/size][/b][size=12px] Fritz Chess PCMark 7 [b]应用测试： [/b]PhotoShop CS5 64bit WinRAR 4.00 64bit CineBench R11.5 [b]3D理论+游戏测试：[/b] 3DMark 11 Dirt3 魔兽世界：大地的裂变[/size][/td][/tr] [/table] 　　由于真正的异构计算的应用十分有限，除了HC Benchmark，其他一些支持GPU加速的应用，我们也只能通过同一价位下的APU平台、CPU+独显平台来进行GPU加速，看谁的加速性能更加强大。所以这次测试还是有比较大的局限性，但是也从侧面反映了异构运算的利用还是停留在理论阶段。[/align]　　由于这种GPU的加速在软件中以体验居多，所以在今天测试中我们以体验以及测试来进行双重介绍。 [b]4、CPU+独显与APU实战异构计算[/b] [b]异构计算测试软件：HC Benchmark[/b] 　　HC Benchmark是中国计量科学院制作的评测软件，根据介绍，HC Benchmar最大的特点就是可以智能的分配某一任务，适合CPU做的运算由CPU执行，而适合GPU的运算由GPU完成，并不是简单的均摊任务，所以效能非常高。 [align=center][color=#000000][img]http://www.wzlu.com/article/UploadPic/2011-11/20111124143417792.jpg[/img][/color][/align][align=center][img]http://www.wzlu.com/article/UploadPic/2011-11/20111124143417222.jpg[/img] CPU与GPU占用图示，CPU在空闲？[/align]　　HC BenchMark的测试分为4个方面，主要是针对应用的测试。Office方面主要是模拟word和excel的一些常用操作。video方面是通过Alva HD引擎进行480P视频差值运算。Web测试主要是针对IE内核Javascript引擎执行效率进行评测。最后还包括3D的构图测试。 [align=center][img]http://www.wzlu.com/article/UploadPic/2011-11/20111124143417570.jpg[/img] [b]注：奔腾+独显GT430的测试全程用CPU运算[/b][/align]　　虽然软件的出身十分专业，但是在测试中还是有几个值得商榷的地方的。首先就是，为何NVIDIA的独立GPU不能参与异构计算？而AMD的却可以呢？恐怕是软件没有针对N卡优化吧。另外，加上A卡后，奔腾平台同样可以“异构计算”，性能比APU强得多呢。 [b]IE9 Fish Tank体验测试[/b] 　　IE9最大的亮点就是加入了GPU加速技术；在IE9浏览器中，微软利用GPU加速让硬件性能得到更好的释放，从而全面提升网络浏览速度，使高清视频更流畅、色彩更真实、图形更清晰。当然，前提是你网速够快。 [align=center][img]http://www.wzlu.com/article/UploadPic/2011-11/20111124143417679.jpg[/img] IE9[/align]　　此外，微软提供了一系列GPU加速的测试的应用（并没有提到CPU与GPU的异构或者并行，因为根据官网的介绍，图形和文本的渲染工作已经从CPU转移到了显卡）。其中鱼缸Fish Tank的测试是最著名的，1000条鱼同时出现在屏幕是对GPU一个很大的负担。 [align=center][img]http://www.wzlu.com/article/UploadPic/2011-11/20111124143418629.jpg[/img] 在测试前需要开启“加速的图形”[/align]　　在测试中，我们在1920×1200的显示器中设置最大化，选取1000条鱼，在FPS稳定的情况下再进行读数。 [align=center][img]http://www.wzlu.com/article/UploadPic/2011-11/20111124143418992.jpg[/img] IE9 Fish Tank测试（越高越好）[/align]　　可以看出，奔腾G840+GT430独显的帧数领先APU平台，并且达到了60fps的上限。可见，即使是开启GPU的加速，还是以GPU性能更强的取得性能上的优势，微软已经说明了这是利用GPU加速来进行渲染的。 [b]Office 2010体验测试[/b] 　　微软在公布Office 2010硬件需求的时候曾经表示，图形芯片会有助于提高部分特性的性能，换言之就是支持来自GPU的硬件图形加速，可凭借显卡的计算能力提高程序运行效率，比如PowerPoint动画、Excel复杂表格、Word插入图片等等。 [align=center][img]http://www.wzlu.com/article/UploadPic/2011-11/20111124143418270.jpg[/img] Office 2010[/align]　　要从Office 2010中得到效率之间的比较，从评测的角度上看，可以从进行工作时的CPU占用率来体现。 [align=center][img]http://www.wzlu.com/article/UploadPic/2011-11/20111124143418743.jpg[/img] Word 2010[/align]　　在Word 2010中，我们在一个新的文档中插入10张尺寸为2560×1600的图片，然后观察CPU的占用率，来比较各个平台对GPU加速的利用程度。CPU占用率越低代表GPU利用率越高，性能也越好。 [align=center][img]http://www.wzlu.com/article/UploadPic/2011-11/20111124143418160.jpg[/img] [/align]　　更强的GPU性能在渲染时的资源利用效率也更高，使得CPU占用率更低。整体上看，软件测试的GPU加速严格来说不算是异构计算，毕竟CPU还是存在空闲的，如果能够将CPU的资源也能调动起来，那么效率肯定能够进一步提升。 [b]《暴风影音·锐》播放软件加速体验[/b] 　　为了将异构计算实践化，AMD和暴风影音合作推出了《暴风影音·锐》加速版，并且带来了一项令人新奇的功能——动态视频美化。这项功能技术借助APU的异构计算性能，可对视频进行全局画质增强、拆分画质增强以及对比画质增强。通过使用该功能，暴风影音•锐加速版播放器的用户可对视频播放进行一键优化，将视频画面处理得更加清晰、平滑、炫丽，同时保证更为流畅的播放速度。 [align=center][color=#000000][img]http://www.wzlu.com/article/UploadPic/2011-11/20111124143419864.jpg[/img][/color][/align][align=center][color=#000000][img]http://www.wzlu.com/article/UploadPic/2011-11/20111124143419294.jpg[/img][/color][/align]　　这部分无法量化，而这款软件同样只支持APU和A卡，不支持N卡，N卡没法打开这个功能。这里的体验让人感到一种商业合作之嫌。当然，对于资深视频用户，会选择Potplayer、Kmplayer之类的更专业播放器，自己调节同样可以实现一些GPU的视频加速特效。 [b]4、PConline评测室总结[/b] [b]异构计算软件少，CPU+独显比APU强：[/b] [align=center][img]http://www.wzlu.com/article/UploadPic/2011-11/20111124143416504.jpg[/img] [/align]　　本次的软件测试都是加入了GPU加速，有一些是用OpenGL接口实现，例如著名的图形处理软件Photoshop通过OpenGL接口实现，但也只是一小部分功能支持而已。总的来说支持软件少，APU的异构计算效率不如独显。 [b]“百核加速”？哪里来的百核？[/b] [align=center][color=#000000][img]http://www.wzlu.com/article/UploadPic/2011-11/20111124143420609.jpg[/img][/color] 百核加速？[/align][align=left]　　所谓的“百核加速”，实际上是AMD提出的融合Radeon HD显卡的流处理单元的个数，加上CPU核心数而来，因为GPU流处理单元高达数百个，而不是当今民用领域还没有实现的CPU的百核。[b]本质上，这算是一种宣传手段而已，实际上支持GPU加速的应用非常少，CPU性能仍是主导[/b]，作为一个CPU，直接决定整机性能，抛开CPU性能不谈而去追求少之又少的GPU加速应用？[/align][align=center][img]http://www.wzlu.com/article/UploadPic/2011-11/20111124143420231.jpg[/img] 千核加速？[/align]　　假如一个流处理单元都能叫做核的话，那么玩家手中的HD6870显卡就能叫做千核了，NVIDIA显卡也有数百核呢。当然，由于NVIDIA以及AMD显卡之间统一渲染架构的实现原理不同，不能单看流处理器数目。 [b]CPU性能仍是主导，GPU目前性能还只是游戏：[/b] [align=center][img]http://www.wzlu.com/article/UploadPic/2011-11/20111124143420737.jpg[/img][/align]　　CPU依然是电脑的大脑，任何软件、游戏CPU都要参与其中，CPU性能如何决定了整机性能的基本水平。更先进的指令集、更先进的微架构，才能为用户带来实实在在的性能变化。Intel Sandy Bridge微架构衍生出来的Core i系列、新奔腾以及新赛扬为何受用户高端好评？就是因为其性能好、功耗低，用户能直接感受到。 　　GPU对于一般用户的作用，除了一般的显示功能，还有就是3D游戏了，不过要玩爽3D游戏，建议选择500元以上的独显，比任何集显都要强得多，之前我们的评测也验证了。 [b]总之，异构计算目前对一般用户帮助很小： [/b] [align=center][color=#0000ff][img]http://www.wzlu.com/article/UploadPic/2011-11/20111124143416210.jpg[/img] [/color]支持异构计算的软件很少，目前别被这个忽悠了[/align]　　业界普遍承认，异构计算的真正大规模利用还不是现在，AMD以这个异构计算作为卖点，目前确实意义不大，大家别被“百核加速”忽悠了。但是AMD和NVIDIA等厂商提出GPU异构计算，这确实是未来发展的一种趋势。历史告诉我们，那是N年之前的事情了。