計算平臺將進入三國時代

張　巖

AMD收購ATI后成為一家同時擁有高端CPU和圖形技術(shù)的全平臺企業(yè)，但這打破了業(yè)界的勢力均衡。迫于AMD的壓力，英特爾決意發(fā)展自己的高端圖形技術(shù)，并結(jié)合通用計算的趨勢打造出Larrabee超多處理器，這意味著兩大CPU供應(yīng)商都將成為全平臺廠商。我們可以預見，在市場競爭的驅(qū)使下，AMD與英特爾都會向?qū)Ψ椒怄i自己的領(lǐng)地，這樣包括CPU、芯片組和顯卡在內(nèi)的整套計算平臺都將逐漸為單一的廠商所控制，用戶要么選擇英特爾、要么便選擇AMD。

作為圖形領(lǐng)域的領(lǐng)軍人物，nVIDIA發(fā)現(xiàn)自己將處于夾縫之中，最初nVIDIA樂觀地認為自己將成為唯一的跨平臺圖形供應(yīng)商，英特爾需要自己的幫助，AMD也需要自己的高端芯片組，不過它也開始像英特爾那樣做兩手準備。2006年9月，nVIDIA將Intel Netburst架構(gòu)的核心人物Randy Steck收歸麾下，當然nVIDIA在公開場合多次否認將進入處理器市場；不過nVIDIA認為直接收購一家處理器廠商更為便捷，這樣，作為第三家X86處理器供應(yīng)商的VIA便進入nVIDIA的視野，在2008年3月份，nVIDIA收購VIA的言論不脛而走，當事雙方都對此保持緘默，但是英特爾卻高度緊張，宣稱將對nVIDIA進行總線技術(shù)封鎖，試圖中止這項交易。盡管現(xiàn)在情況尚未明朗，但我們已清晰地看到計算平臺市場將朝向三強對壘的格局演進。

為何nVIDIA需要謀求CPU業(yè)務(wù)

如果無法獲得CPU業(yè)務(wù)，處于夾縫中的nVIDIA將沒有未來，這就是nVIDIA急于尋求CPU業(yè)務(wù)的原因。我們知道，現(xiàn)在AMD已同時擁有高端處理器、芯片組與高端圖形技術(shù)，雖然AMD仍未對自身平臺的芯片組、顯卡等組件做任何限制，但AMD在另一方面又在強力推行平臺化策略，譬如針對游戲市場，AMD推出“蜘蛛”平臺，該平臺的CPU、GPU和芯片組都由AMD一手包辦，nVIDIA并沒有獲得多少機會。隨著AMD芯片組產(chǎn)品的不斷成熟，尤其是7系列芯片組推出之后，nVIDIA就喪失了AMD平臺芯片組老大的地位，越來越多用戶選擇AMD自身的芯片組產(chǎn)品—更糟糕的是，這些用戶同時也更青睞AMD的顯卡。

AMD收購ATI后，nVIDIA與英特爾曾有過很短暫的蜜月，nVIDIA獲得總線許可開發(fā)英特爾平臺的芯片組，但僅限于低端的整合產(chǎn)品與游戲定位的旗艦級產(chǎn)品，主流市場仍未放開。另一方面，英特爾一直希望高端芯片組能獲得SLI支持，但nVIDIA則要求能夠獲許開展全線芯片組業(yè)務(wù)，英特爾顯然沒有同意這個要求，這就導致一個尷尬局面的出現(xiàn)：英特爾的X38、X48等旗艦芯片組無法支持nVIDIA的SLI，同時nVIDIA也僅為英特爾平臺推出低端和旗艦級芯片組，產(chǎn)品線非常奇怪。為了獲得多顯卡平臺的支持，英特爾向AMD伸出橄欖枝，盡管這兩家企業(yè)向來爭斗你死我活，但至少在顯卡業(yè)務(wù)方面卻存在共同利益，于是我們可以看到，英特爾的X38、X48芯片組可以支持AMD的CrossFire交火平臺。

這種局面終歸不會一直持續(xù)，英特爾深刻地認識到缺乏高端圖形技術(shù)將受制于人，為此它決意進入這一市場。但英特爾并非單純開發(fā)傳統(tǒng)意義上的GPU產(chǎn)品，而是結(jié)合高并行流計算的趨勢，拿出更具通用性的Larrabee處理器。Larrabee的指令系統(tǒng)基于X86擴展，它可以通過軟件的方式來支持DirectX、OpenGL等圖形API，這意味著Larrabee不再受到API版本的限制，而可以通過軟件升級來支持最新的技術(shù)。另一方面，基于X86指令擴展的方式讓Larrabee非常易于編程，這在通用計算中具有明顯的優(yōu)勢，英特爾的如意算盤是：借助X86擴展指令集易于編程的優(yōu)勢，將Larrabee平臺打造成為高并行計算領(lǐng)域的標準，同時兼顧高端圖形計算。一旦英特爾的高端圖形業(yè)務(wù)成熟，那么按照一貫作風，英特爾有很大的可能采取封閉策略，AMD同樣也會采取類似做法，到時nVIDIA空有高端圖形技術(shù)，也將面臨無米下鍋的糟糕境地！面臨如此空前的挑戰(zhàn)，nVIDIA除了尋求CPU業(yè)務(wù)，打造自己的計算平臺外別無他選。

英特爾高舉總線授權(quán)大棒

對于nVIDIA來說，獲得處理器業(yè)務(wù)不外乎兩種途徑：一是自行開發(fā)，不過nVIDIA雖然擁有強大的GPU開發(fā)實力，對于CPU卻還是個新手，獨自開發(fā)CPU不僅耗時耗力，而且難保成功。第二個途徑就是收購一家微處理器制造商—直接收購AMD顯然無法實現(xiàn)，即便nVIDIA財力雄厚，也很難承受這樣的負擔，何況這樣的收購鐵定通不過反壟斷審查。這樣，作為第三家X86處理器制造商的VIA就成為nVIDIA的唯一選擇。

光從處理器技術(shù)來講，VIA與英特爾、AMD絕不在一個水平線上，nVIDIA收購VIA后也不會有什么立竿見影的效果。不過，nVIDIA將因此獲得擁有豐富經(jīng)驗的處理器開發(fā)團隊，結(jié)合nVIDIA已有的人才資源和GPU開發(fā)領(lǐng)域的實力，nVIDIA完全有能力開發(fā)出高性能處理器。基于這一點考慮，nVIDIA與VIA展開了并購接洽—外界曾認為雙方很難達成一致，因為nVIDIA其實只需要VIA的處理器業(yè)務(wù)，VIA的芯片組與多媒體部分對nVIDIA并無價值；而CPU業(yè)務(wù)已成為VIA的核心關(guān)鍵，VIA自然不可能單獨出讓。這樣的看法固然有一定道理，但以nVIDIA的雄厚財力，完全將VIA并購也不會有多大的負擔；而VIA的處理器業(yè)務(wù)固然開始有起色，但VIA的實力委實過于薄弱，單靠自身力量要想做大做強困難重重，顯然，加入nVIDIA同樣符合VIA的利益。

這項交易并沒有如期進行，或許交易雙方也想試探英特爾的反應(yīng)，所以提早將消息對外透露。英特爾的反應(yīng)則非常激烈，它明確表示，如果nVIDIA從事處理器相關(guān)的業(yè)務(wù)，那么nVIDIA將不可能獲得下一代QuickPath總線的技術(shù)授權(quán)，英特爾平臺將對nVIDIA的芯片組業(yè)務(wù)關(guān)上大門。而nVIDIA也沒有明確表達自身的看法，或許它內(nèi)心也在權(quán)衡兩項業(yè)務(wù)的輕重：一方面AMD自有芯片組的強大迫使nVIDIA尋求新的市場，英特爾平臺的支援可以有效避免芯片組業(yè)務(wù)的下滑；另一方面，若屈從于英特爾就意味著nVIDIA永遠都不可能擁有CPU業(yè)務(wù)，無法打造自己的計算平臺，最終不僅將喪失芯片組業(yè)務(wù)，連圖形業(yè)務(wù)都會受到波及。但是如果nVIDIA堅持開展自己的CPU業(yè)務(wù)，英特爾隨即將封鎖QuickPath總線授權(quán)，同時在多顯卡平臺方面支援AMD的CrossFire—那么局面就演變?yōu)橛⑻貭柵cAMD聯(lián)手對付nVIDIA。此時nVIDIA唯一的王牌就是開發(fā)出更優(yōu)秀的圖形技術(shù)以及AMD平臺芯片組，一旦能夠保有圖形性能方面的優(yōu)勢，影響終端用戶選擇AMD平臺而非英特爾平臺，那么英特爾、AMD脆弱的合作也將迅速瓦解，畢竟作為死對頭，英特爾不會愿意看到AMD從中漁利。

從這些角度來分析，忍受芯片組業(yè)務(wù)一時之痛，尋求獲得CPU業(yè)務(wù)對nVIDIA而言將是更為明智的選擇。

GPU取代CPU成為計算系統(tǒng)的核心

nVIDIA沒有很快對英特爾的威脅作出回應(yīng)，至少過早得罪英特爾絕不是什么好主意。nVIDIA還在穩(wěn)步推進自己的英特爾芯片組計劃，代號為MCP79的圖形芯片組將在未來幾個月內(nèi)出臺。據(jù)悉，MCP79將集成GeForce 8級別的圖形核心，支持DirectX 10和Shader Model 4.0 API，圖形性能將十分出眾。MCP79將擁有桌面和移動平臺兩種版本，憑借圖形性能方面的優(yōu)勢，MCP79有很大的機會擊敗英特爾的G35/G45系列，成為低端市場的領(lǐng)軍者。與此同時，nVIDIA還宣布將開發(fā)出支持VIA Isaiah處理器的MCP79版本—此舉將VIA Isaiah平臺的競爭力提升一個數(shù)量級，在MCP79的幫助下，Isaiah平臺將擁有優(yōu)秀的圖形性能，從而使它可以勝任包括高清播放、商務(wù)辦公、3D游戲在內(nèi)的各項應(yīng)用。這項舉措既避免了刺激英特爾、未越過英特爾設(shè)下的紅線，又可以先行為VIA處理平臺打下用戶基礎(chǔ)。

在潛心開發(fā)新品的同時，nVIDIA也啟動了一場宣傳上的攻勢：nVIDIA高調(diào)宣稱，GPU將在未來的計算系統(tǒng)中占據(jù)越來越重要的地位，CPU的重要性將不斷降低，在未來GPU將取代CPU成為計算系統(tǒng)的核心。這種說法雖然激進，但不無事實支撐：圖形技術(shù)的發(fā)展讓GPU具備越來越強大計算力的同時，也變得更加靈活，我們可以看到，DirectX 10 GPU已經(jīng)能夠完全承擔3D渲染與幾何處理任務(wù)，CPU僅需處理程序指令、人工智能和物理加速計算，而物理加速卡廠商Ageia已經(jīng)在2008年2月份為nVIDIA所收購，未來PPU邏輯也將成為nVIDIA GPU的一部分。如此一來，CPU僅需負責程序指令的分派，實際運算任務(wù)均由GPU來完成。而程序指令分派的任務(wù)非常簡單，采用低端一些的處理器也不會對性能帶來多大的負面影響，根據(jù)這些事實，我們可以判定在3D運算為主的計算平臺中，GPU的確已經(jīng)處于核心地位，CPU的角色并不是人們想象得那么重要。

類似的事情還出現(xiàn)在高清視頻解碼與編碼運算中，通用的CPU在執(zhí)行這些任務(wù)時效率低下，而GPU要高效得多，目前支持nVIDIA、AMD的新一代GPU均可支持全硬件高清解碼，即便系統(tǒng)中采用Pentium 4 2GHz級別的處理器，照樣能夠很好地勝任高清播放任務(wù)。至于視頻工作站所需進行編碼任務(wù)，目前還是依靠CPU來完成，但只要nVIDIA愿意，同樣可以在GPU中高效地實現(xiàn)。

而在日常的商務(wù)辦公、上網(wǎng)娛樂等看似簡單的任務(wù)中，GPU的角色同樣不可或缺—無論Vista、Mac OS X Leopard，還是Linux系統(tǒng)，都支持3D桌面技術(shù)，擁有一塊強有力的GPU將顯著提升桌面的操作響應(yīng)。對于這一點想必Linux用戶深有體會：在普通模式下，操作系統(tǒng)的桌面環(huán)境都依靠CPU生成，但無論是GNOME還是KDE響應(yīng)速度都不會太快（慢于Windows，這是由Linux模塊化的X Window系統(tǒng)所決定的），但只要你為顯卡裝上3D驅(qū)動并開啟3D桌面模式，GNOME與KDE的桌面操作將迅捷無比，響應(yīng)速度大大超越Windows，同時CPU占有率大幅度降低，原因就在于GPU承擔了所有視覺相關(guān)的渲染任務(wù)，將CPU解放出來。不僅如此，當你在查看PDF文檔、上網(wǎng)沖浪、制作幻燈片時，GPU同樣將發(fā)揮效應(yīng)：Adobe Reader已經(jīng)可支持硬件加速，即由GPU來渲染PDF文檔，在GPU的幫助下，PDF文檔中文字、圖像都能夠瞬時顯示，響應(yīng)速度獲得巨大的提升。同樣，網(wǎng)頁中的Flash動畫未來將由GPU加速，這將徹底改變網(wǎng)頁占資源的狀況（目前Flash動畫由CPU渲染，但即便是性能強悍的雙核處理器，在打開一個Flash眾多的頁面時，CPU占用率也會飆升，嚴重影響了系統(tǒng)速度）。幻燈片制作方面，OpenOffice.org 2.4的Impress組件已率先實現(xiàn)動畫效果的GPU加速，從而獲得令人賞心悅目的視覺效果。如果要說Linux系統(tǒng)那就更加夸張，甚至連屏幕保護程序都可以由GPU來渲染……從當前的趨勢來看，GPU硬件加速方面的應(yīng)用還將不斷拓展，屆時一切與視覺有關(guān)的工作將由GPU承擔，而CPU本身則用于執(zhí)行程序指令等負荷較低的任務(wù)。

這種模式實際上也就是所謂的“協(xié)處理器加速”概念，GPU在執(zhí)行這些任務(wù)時具有更高的效率，在未來，GPU的通用性將進一步增強，可以做的事情更多，CPU的作用則被不斷地弱化，而這種設(shè)想也符合計算工業(yè)的未來發(fā)展趨勢—在消耗相同能源、使用相同數(shù)量晶體管的條件下，GPU為中心的運算要比現(xiàn)行的CPU中心模式具有更高的效能。

在向外界介紹GPU中心概念的同時，nVIDIA也不無嘲諷意味地調(diào)侃英特爾：英特爾目前的集成圖形技術(shù)不僅完全無法在硬件上同nVIDIA相比，它們干脆連像樣的驅(qū)動程序都無法提供，所謂Larrabee高端圖形技術(shù)不過是夸夸其談，何況Larrabee要等到2009年底方能推出—對于一年半后的產(chǎn)品，英特爾急于談?wù)撐疵馓粍?wù)實。

前瞻

無論面臨什么樣的障礙，擁有CPU業(yè)務(wù)都符合nVIDIA的利益，也是nVIDIA最明智的選擇。我們可以預見計算平臺三國演義時代的到來，作為用戶，顯然將會樂見更為激烈的市場競爭，輪番的產(chǎn)品更新與價格戰(zhàn)將讓我們成為最終的勝利者。

就計算系統(tǒng)的未來發(fā)展而言，nVIDIA的GPU中心論符合未來遠景，假如GPU現(xiàn)在就能做到Flash加速、物理加速以及承擔所有視覺方面的渲染，那么CPU速度低一些并不會有絲毫影響—VIA Isaiah+nVIDIA MCP79平臺或許值得入門用戶關(guān)注。