Jednostka przyspieszonego przetwarzania

Accelerated Processing Unit (skrót APU ; ang. „accelerated processing unit”), także Advanced Processing Unit (ang. „progressive processing unit”) to oznaczenie oparte na skrótach „CPU” i „GPU” dla procesora głównego ze zintegrowanymi koprocesorami który jest używany prawie wyłącznie przez AMD . Jak sama nazwa wskazuje, w określonych sytuacjach główny procesor powinien być przyspieszany przez koprocesor(y). Procesor graficzny (GPU), procesor wektor , Procesor Strumienia lub inny procesor, który jest lepszy od głównego procesora w pewnych sytuacjach może służyćjako koprocesora. Tylko koprocesor matematyczny w postaci jednostki zmiennoprzecinkowej (w skrócie „FPU”), który m.in. został zintegrowany z procesorem głównym na długo przed definicją pojęcia APU i tym samym stał się częścią procesora głównego, wyłączone z tego.

historia

Termin Accelerated Processing Unit został stworzony i ukuty przez producenta mikroprocesorów AMD , który używa tego terminu do identyfikacji głównych procesorów ze zintegrowaną jednostką graficzną . AMD Fusion to nazwa kodowa procesora pojęcia, że CPU, GPU, wideo i inne akceleratory sprzętowe na zasadzie Zjednoczonych.

Pierwsze zapowiedzi integracji rdzenia procesora graficznego w procesorze głównym pojawiły się już w 2006 roku, po przejęciu ATI przez AMD. Od maja 2010 prototypy były dostarczane do pierwszych klientów, a na targach Computex wiosną 2010 ogłoszono, że modele APU Llano i Ontario trafią do sprzedaży w pierwszej połowie 2011 roku. Ponadto w okresie poprzedzającym targi CES 2011 ogłoszono, że pierwsze komputery w postaci tabletów PC oraz komputery oparte na serii APU Zacate i Ontario zostaną dostarczone w pierwszym kwartale 2011 roku.

Intel dostarcza również procesory główne ze zintegrowanymi jednostkami graficznymi z serii Core I od 2012 roku, ale nie używa terminu „APU”. Przykładowo, GPU w procesorach Ivy Bridge może być również wykorzystywane do uniwersalnych obliczeń komputerowych dzięki wsparciu OpenCL i Direct Compute . Inni konkurenci również nie używają terminu „APU”.

Szczegóły techniczne

Aby móc nazwać chip „APU”, procesor (CPU) powinien zawierać jeden lub więcej rdzeni procesora głównego i co najmniej jeden dodatkowy koprocesor do zadań specjalnych. Dodatkowym koprocesorem jest zwykle procesor graficzny (GPU). Głównym celem tej koncepcji jest połączenie zalet różnych typów procesorów/architektur procesorów. Sama koncepcja opiera się zatem również na systemach z procesorami wielordzeniowymi jako obliczeniach heterogenicznych (ang. heterogenous computing ), ponieważ obecnie w systemie występują heterogeniczne typy procesorów.

Ponieważ procesory graficzne zrezygnowały z części swojej specjalizacji w grafice w trakcie swojej historii rozwoju i coraz częściej stawały się swobodnie programowalnymi procesorami, które mogą w szczególności bardzo szybko przetwarzać zadania równoległe do danych, producenci dostrzegli możliwość zastosowania procesorów głównych zoptymalizowanych pod kątem sekwencyjne zadania z tego typu koprocesorem do wykonania. Ponieważ każdy komputer i tak potrzebuje procesora graficznego, przejście w czasie, gdy brakuje odpowiedniego oprogramowania dla koprocesora, powinno zostać połączone przez czyste zalety procesora graficznego.

Decydujące znaczenie dla oznaczenia APU ma zatem nie tylko integracja procesora graficznego z procesorem głównym, ale także przydatność tego procesora graficznego do obliczania zadań uniwersalnych, poza zwykłymi obliczeniami graficznymi.

Procesory graficzne były używane do celów GPGPU bardzo wcześnie , ale programowanie odbywało się bardzo blisko sprzętu i dlatego nie można było łatwo przenieść na inne procesory graficzne, co oznaczało również, że dystrybucja odpowiednich programów i narzędzi pozostała bardzo ograniczona. Kolejnym ważnym krokiem od czystego procesora głównego z IGP do tak zwanego APU jest obsługa niezależnych od producenta standardów programowania, takich jak OpenCL i quasi-standardów, takich jak Direct Compute w API DirectX -11 z procesora graficznego.

Oprócz programowalnych części GPU, GPU ma również jednostki przewodowe (stałe jednostki funkcyjne), których można używać poza grafiką. Jednostki dekodujące wideo, takie jak procesor wideo UVD lub Nvidia, były używane od dawna do dekodowania niektórych kodeków, a tym samym odciążania głównego procesora. Oprócz takich jednostek dekodujących, zintegrowane procesory graficzne Intela w procesorach Sandy Bridge mają również przewodowe jednostki kodujące, za pomocą których kodowanie wideo może zostać przyspieszone za pomocą niektórych kodeków. Ponieważ zarówno kodowanie, jak i dekodowanie są ograniczone tylko do niektórych kodeków i nie są swobodnie programowalne, odpowiednie procesory są nadal określane jako „CPU z IGP i dodatkowymi funkcjami akceleracji”, a nie jako APU, biorąc pod uwagę tę koncepcję, jeśli definicja APU jest wąsko interpretowana brakuje połączenia kilku architektur procesorów o różnych zaletach, a tylko jedna architektura procesora jest wyspecjalizowana w niektórych obszarach za pomocą jednostek przewodowych.

Indywidualne dowody

  1. ↑ Fusion: AMD opiera się na procesorach ze zintegrowaną grafiką — artykuł na Golem.de , z 25 października 2006 r
  2. ↑ AMD ma pierwsze próbki układów Fusion APU – artykuł na Golem.de , z 19 maja 2010
  3. ↑ Fusion: AMD pokazuje datę demonstracyjną i nazwy - artykuł w Heise online , od 2 czerwca 2010
  4. ↑ AMD po raz pierwszy pokazuje APU procesora Fusion z DirectX 11 - artykuł na Golem.de , z 2 czerwca 2010
  5. ↑ Zacate i Ontario: AMD zaprezentowało procesory Fusion – artykuł na Golem.de , od 4 stycznia 2010 r.
  6. ↑ heise.de: IDF: Intel przedstawia następną generację procesorów Ivy Bridge , wiadomości z 14 września 2011 r.
  7. ↑ Procesory 2010: rozpoczyna się fuzja – artykuł na Golem.de , od 2 stycznia 2010