實現融合概念　AMD放眼多核心未來

根據美商超微(Advanced Micro Devices；AMD)公司的觀點，主流運算的下一波發展大勢將會是在單一晶片上整合不同的核心。自去年AMD與ATI Technologies公司之間進行一項高達54億美元合併案之後，在多核心領域中打造出獨特的產品成為AMD公司的主要動機之一。目前進行中的計劃是稱之為Fusion的處理器－將內含CPU和繪圖核心(GPU)。最初瞄準筆記型電腦的首款Fusion晶片可望在2009年上市。

ATI前執行長Dave Orton現在領導著AMD公司的繪圖部門。日前，經整併後的該公司員工和技術專家們首次在舊金山召開了會議，其後，Orton在接受《EE Times》記者麥利專訪時，描繪了這家合併公司在推動Fusion上市過程中的一些目標與面臨的技術障礙。Orton同時披露了AMD公司的最新願景，及其朝多核心發展的進程。

終端用戶可從Fusion筆記型電腦中獲得哪些優勢？

主要優勢包括成本、功率、品質和面積等，這些都是1970年代ASIC出現時所提供的。

面積更小意味著接腳數更少、I/O更少且功耗更低。較高的整合度意味著成本更低且主機板能夠做得更小。因此，你將擁有電池使用壽命更長、更適合攜帶、更輕便的筆記型電腦。這正是Fusion元件在這部份市場的機會。

當我們針對低收入市場考慮較低階Fusion的應用時，它很有可能會是一種出色的行動設備。

是智慧手機嗎？

是的，正是這類設備。我們可看到各種廣泛的可能性應用，但目前的挑戰在於選擇哪一種能在市場上催生新應用範疇的可能性。這就是我們致力發展的方向。

除了更好的筆記型電腦之外，還包括哪些設備？

筆記型電腦是一個‘更好、更快、更便宜’的典型市場。而為行動電話帶來PC、遊戲機和電視等各式體驗的融合設備概念，更為我們造就了另一個機會。

在電視領域中，最初在尋求統一PC及視訊轉換盒(STB)這個神聖目標時，曾經發生過許多錯誤。但現在，我們已擁有能打造出具備市場可接受價位之設備的核心技術。

在手持設備領域中，你們是否仍缺乏基頻技術？

僅有少數人曾經成功地整合無線電與數位元件。基頻是一種截然不同的技術。就架構而言，我們已看到了不需仰賴基頻的視訊及繪圖處理應用等商機。

Fusion平台對於數位電視有什麼影響？

電視的處理功率將不斷增加。如果你檢視數位電視的軟體堆疊，就會看到Open Cable STB以及如同PC的媒體中心系統。我們有機會能將PC的概念和STB所需的影像處理功能結合在一起。

因此，設想客廳櫃子上的設備並不是PC，但由於其軟體堆疊以及與網際網路連接，其內部就像PC一樣，它甚至可能具有IPTV播放功能。

現在，Open Cable STB和媒體PC代表著兩個不同的領域。

它們雖是兩個不同的領域，但卻有很多方法可以將它們整合在一起。

你們將為Fusion處理器使用什麼繪圖核心？

這取決於市場需求，它可能與你期望的專用繪圖性能和面積有些不同。當你考慮到2009年的筆記型電腦市場時，可能是採用某種層級的MS DirectX 10核心。但若下推至高成長市場時，它可能採用DX9核心。

你們打算從零開始設計這些繪圖核心？或是採用現有核心？

可能是一種混合二者的模式。你當然能夠從頭徹尾地進行設計，但我們發現，即使是在GPU領域，從高階到平價市場，所有的設計過程都充滿挑戰。

我們體認到必須著手建立兩個設計中心，並盡可能地利用它們，或是同時採用從中間開始與從零開始設計兩種方式。對於超低階市場，我們發現必須從零開始進行設計，以便對整個元件最佳化。在一些核心中，你在CPU和 GPU上執行的功能劃分是稍有不同的。

因此你們特別針對Fusion平台設計了繪圖核心？

用於Fusion的核心將盡可能地利用我們的GPU，但我們必須進行最佳化。這不僅僅是循序漸進的瀑布式(Waterfall)設計模式。

你將會有不同的工具庫、不同的製程技術和不同的劃分方式。

由於CPU和GPU非常靠近，因此你放在CPU和GPU中的東西會稍微不同。同時，你也有機會對介面和電源管理進行最佳化。

您對貴公司晶片組使用多核心有什麼看法？

目前我們正將獨立的繪圖和視訊核心置入通用晶片中。我們最新的690晶片組即採用了所謂的通用視訊解碼核心。

我們也在數位電視開發中採用了多核心，希望使PC成為一個支援HDTV的平台，而非僅支援HD視訊。我們也詢問哪些處理功能必須加入晶片組中，特別是在考慮到I/O處理時。

你們正考慮哪些種類的I/O核心？

包括無線、無線USB以及企業內部尚未採用的寬頻連接技術。對合作夥伴而言，這也是個好機會。

你認為在其他應用中採用繪圖功能的這種趨勢還會走多遠？

我們將是首家提出一系列明確的問題必須在標準CPU和X86上解決的公司。自1980年以來，全世界都在嘗試製造協同處理器。

我們發現有一類型的資料可與執行緒或串流排列在一起，而能有效地與GPU以及目前繪圖晶片中的通用處理單元共同運作。它們是標準的高性能運算程式碼和一些商用程式碼，如臉部辨識或搜尋。

其中的商機在於將部份程式碼分配到GPU時，將會發掘出更多種應用的價值。CPU仍然是系統的核心，但你可以結合CPU與GPU的處理能力，實現更快、更好、更有效率的工作。

目前你們有哪些產品能在GPU上處理更多應用？

我們之前就已發佈具有這種性能的1900XTX。而新推出的R600是採用統一渲染架構和畫素處理元素的第二代GPU。該GPU的每個處理器擁有320個加乘單元，因此它是整合了前端和光柵子系統的真正統一渲染架構。

Xbox 360中的GPU是其第一代產品。我們同時將1900採用的串流處理作業應用在R600產品中。

在整合ATI和AMD核心時，有哪些技術問題？

在作為無晶圓半導體廠的期間，ATI已針對面積大致上進行了最佳化。我們已經學到一些經驗，可供客製化設計者借鑒。

另一方面，我們都明白，GPU不斷追求著性能和閘數，但我們並不能採用像CPU設計工程師那樣的方式。我們可以採用其中一些技術，並利用其功率管理技術。但就上市時間而言，二者的情況截然不同。CPU可能需要九個月的開發時間，再加上一年從投片到生產的時間；但GPU則只有3個月的設計開發，以及6個月的生產時間。因此，對CPU而言，更能從無晶圓廠獲得不少學習機會。

你們對使用AMD晶圓廠有什麼計劃？

在未來兩年中，AMD處理器將100%使用AMD晶圓廠。當2009和2010年我們的晶圓廠配置完整後，我們將尋求更靈活的製造模式。屆時大約是在45nm製程時間範圍內，我們將擁有更多產能，而ATI採用的傳統CMOS(bulk CMOS)與AMD採用的絕緣矽(SOI)製程技術，在設計方法學上也會變得更加類似。

這就是我們考慮哪些處理器可以採取無晶圓廠模式的時機。若市場趨於下滑，我們將確保部份元件能被送入AMD的晶圓廠，採用bulk或類似塊狀矽(bulk-like)的SOI製程進行生產，以確保晶圓廠的產能利用率。

Intel正在成立一個新的繪圖設計團隊，並計劃開發也使用不同處理器核心的處理器，您對此有何看法？

你永遠不能低估競爭對手。Intel的一位領導人物曾說：“唯偏執狂得以生存”(Only the paranoid survive)。我們意識到目前我們已擁有一些核心技術，我們希望讓產品快速上市，而且我們將專注這一點上。

合併以後，我們將致力於在2009年與2010年實現新公司的目標與願景。

AMD和ATI的工程設計團隊都為我們能做的事感到興奮。我們才剛與公司內部所有的主要技術專家們一起在舊金山舉行了技術論壇。

這次會議是否達成了某些結論？

這是我們第一次有機會把AMD和ATI的所有工程師和技術專家齊聚一堂。這是讓每個人都能接觸到我們的整合技術，以及在核心領域中必須共同合作以尋求更大商機的首次‘心靈融合’。

這次的會議成果是即將成立包含技術專家與核心團隊的研發中心，以因應某些非常嚴重的問題。由於結合了兩家公司的最佳見解，在接下來的9~12個月中，這些核心開發團隊將提供源源不絕的創新。

這些中心的定位如何？

它們將是整合研發過程的一部份。我本人一直持續參與研發整合的工作，我們已經開設了約15個包含功率、封裝、SoC和Fusion處理器等領域在內的研究中心。

Dave Orton