Tutkimus: suorittimen ja näytönohjaimen yhteistyöllä 20% lisää suorituskykyä

North Carolina State Universityn ja AMD:n tekemän tutkimuksen mukaan tulevaisuudessa prosessorien suorituskykyä pystytään parantamaan keskimääräisesti 20% jakamalla prosessointikuorma älykkäästi CPU:n ja GPU:n välillä.

AMD on panostanut voimakkaasti omaan HSA-arkkitehtuuriinsa (ent. Fusion), joka yhdistää x86-suorittimen ja näytönohjaimen samalle piirille. Tähän asti niiden välinen yhteistyö on kuitenkin ollut vähäistä, ja kuorman jakaminen CPU:n ja GPU:n välillä hankalaa muun muassa erillisten muistiavaruuksien takia. AMD on kuitenkin vuoteen 2014 mennessä siirtymässä niin kutsuttuun heterogeeniseen malliin, jossa APU-piiri pystyy itse jakamaan laskentakuorman joko x86-osiolle tai näytönohjaimen laskettavaksi.

NCSU:n tutkimustiimin tekemien alustavien testien perusteella CPU:n ja GPU:n yhteistyön avulla saavutettiin keskimäärin 20% parannus suorituskykyyn, joskin parhaassa tapauksessa suorituskyky oli yli kaksinkertainen. Etu saavutettiin antamalla CPU:n tehdä datan esihaku päämuistista, ja GPU:n suorittaa varsinaiset laskutoimet. Tutkijoiden mukaan CPU ja GPU ovat yhtä nopeita hakemaan dataa muistista, mutta GPU pystyy suorittamaan laskutoimet huomattavasti nopeammin, joten on järkevää antaa CPU:n tehdä muistihaut ja antaa GPU:n keskittyä laskentaan.

Tutkimuksen perusteella AMD:n HSA-arkkitehtuurin tulevaisuus on lupaava, mutta nähtäväksi jää, kuinka paljon laskentaa lopulta pystytään sälyttämään näytönohjainpuolelle käytännössä, ja miten paljon suorituskykyetua se tuo. AMD:llä on tällä hetkellä selkeä johtoasema integroidun näytönohjaimen suorituskyvyssä, mutta myös Intel on vahvasti panostamassa vastaavaan teknologiaan, joten sekään tuskin jää peukaloita pyörittelemään jos CPU-avusteinen GPGPU-laskenta ottaa vihdoin tuulta alleen.

• AMD
• GPGPU
• AMD APU