Najnoviji AMD-ov APU temelji se na arhitekturi Kaveri i donosi integrirani grafički procesor temeljen na arhitekturi GCN, poboljšanje jezgre glavnog procesora, kao i podršku za tehnologiju hUMA koja donosi mogućnost zajedničkog pristupa čitavom memorijskom prostoru bilo od strane jezgri glavnog ili grafičkog procesora
AMD-ov razvoj APU-a ili Accelerated Procesing Unit-a proteže se već duži niz godina, a prvi put su najavljeni još 2006. godine pod razvojnim nazivom Fusion. Pet godina je trebalo da svijet ugleda prvi završeni i za tržište spremni APU, kada se 2011. godine pojavila arhitektura kodnog imena Llano. Donijela je višejezgreni x86 dizajn integriran sa GPU-om u jednu jezgru, a karakterizirale su ih Radeon Memory Bus i Fusion Compute Link tehnologije. U razvojnom ciklusu od jedne godine koji si je AMD zacrtao, godinu dana kasnije na svijet je došla nova generacija sa novim x86 jezgrama (Trinity), dediciranom video encode/decode jedinicom, te novom R serijom za embedded uređaje. 2013. godinu je obilježilo pomlađivanje Trinitya u obliku Richland serije sa prvim potpuno SoC (System on a Chip) APU dizajnom, prvim tablet APU-ima te prvim server APU-ima itd. Ova nova arhitektura prozvana Kaveri za 2014. godinu donosi dosta novosti.
Piše: Krešimir Matanović
Napokon Kaveri!
Biti će zapamćena po tome što što donosi GCN arhitekturu integrirane grafike, poboljšane Steamroller CPU jezgre kao i HSA arhitekturu. Tri će modela biti dostupna odmah za kupnju i to A10-7850K, A10-770K i A8-7600. Proizvodni proces u kojem se proizvode novi APU-i je 28nm SHP iz Globalfoundriesa, a optimiziran je specijalno za APU-e. Balansiran je između CPU i GPU dizajna što je po proizvođačevim tvrdnjama rezultiralo s 20% povećanja IPC performansi kod Steamroller CPU jezgri, dok je jedini negativan efekt nešto niži CPU takt pri visokom TDP-u.
Nova A serija dolazi u tri TDP izvedbe od 15, 35 i 95 vata čime se proteže preko četiri tržišna segmenta. Serverskom, embedded, te naravno ponajprije tržištem stolnih i prijenosnih računala. Kaveri APU-i su za razvoji cilj imali povećanje grafičkih performansi, povećanje x86 IPC performansi, implementacija dijeljene memorije i heterogenog “queuinga” (hUMA). Uz to trebalo je implementirati GCN arhitekturu sa TrueAudio, Mantle i PCIe Gen3 podrškom, te optimizirati potrošnju. Iz ovoga je jasno koliko novina zapravo donosi Kaveri.
Jezgra novoga APU-a se proteže na površini od 245 kvadratnih milimetara, i posjeduje 2.41 milijarde tranzistora. Podijeljena je na grafički procesor, dva dual-core x86 modula, UNB, PCIe/Display, priručnu memoriju i DDR3 fizički sloj. Na CPU i GPU se AMD referira kao na Compute jezgre odnosno četiri jezgre glavnog i osam grafičkog procesora. Svaka jezgra podržava HSA arhitekturu, programabilna je i u stanju je samostalno izvršavati barem jedan proces u svom kontekstu i prostoru virtualne memorije. Dual CPU Compute jezgre su Steamroller arhitekture, dizajnirane tako da je punjenje jezgri brže, poboljšani je single-core izvršavanje, a poboljšane su i performanse po utrošenom vatu energije.
Integrirani GCN i hUMA
Grafičke su jezgre su temeljene na arhitekturi GCN i i to s podrškom za najnovije tehnologije iz Hawaii serije – TrueAudio, Eyefinity, UVD & VCE (v1.1), a integrirani GPU zauzima čak 47% jezgre. Svaka se GPU jezgra (ima ih maksimalno osam u ovisnosti o modelu), sastoji od građevnih blokova koji između ostalog uključuju 64 vektorske jedinice (shaderi), a podržavaju System Flat i Device Flat adresiranje, MQSAD sa 32b akumulacijom i saturacijom. Novost je povećanje preciznosti za nativne LOG/EXP operacije do 1 ULP-a. Geometrijski procesor može procesirati i rasterizirati do jednog primitiva po taktu. Poboljšane su geometry shader performanse, hardverska teselacija (poboljšan off-chip buffering), a tu su i dva ROP-a (64-64b piksela po ciklusu, 256 Depth Test (Z)/stencil Ops).
Sa strane Compute značajki sve je isto kao i kod R9 serije Radeona. Osam je asinkronih compute mehanizama (GPU jezgre), od kojih svaki ima neovisno planiranje i tzv. work item dispatch, svaki upravlja s do osam redova, ima pristup L2 memoriji i GDS-u, te podržava “fast context switching”.
Kaveri podržava i HSA (Heterogeneous System Architecture), što otključava dodatan Compute potencijal i povećava efikasnost APU-a, što će biti omogućeno kroz novi optimizirani softver. hUMA donosi mogućnost zajedničkog pristupa čitavom memorijskom prostoru bilo od strane jezgri glavnog ili grafičkog procesora (do 32GB). hQ ili “Heterogenus queuing” definira jednakost između CPU-a i GPU-a pri čemu oni naravno imaju jednaku fleksibilnost u stvaranju i otpremanju poslova. Uz to HSA arhitektura omogućuje korištenje procesne moći i CPU-a i GPU-a za izvršenje pojedine zadaće. Ovo će se odraziti na ubrzanje reprodukcije medijskog sadržaja, obrade slika i videa, poboljšanja iskustva igranja, te ubrzanja rada sa prirodnim korisničkim sučeljima (NUI) – prepoznavanje gesti, govora, izraza lica itd. Medijski ubrzivači uključuju TrueAudio tehnologiju poznatu iz Hawaii čipova (višestruke DSP jezgre), zatim VCE2 (Video Coding Engine) koji donosi brojna poboljšanja, kao i UVD 4 mehanizam.
Tri modela u startu
AMD je za početak pripremio tri Kaveri APU-a – A10-7850K, A10-770K i A8-7600. Zajedničko svima je 4MB L2 memorije, te podrška za HSA, TrueAudio i Mantle. Najslabiji donosi 45 i 65W TDP konfiguracije te četiri CPU jezgre (dva modula) i šest GPU jezgri (384 shadera). U 65W TDP verziji osnovna frekvencija CPU jezgri je 3.3GHz, a maksimalna Turbo frekvencija iznosi 3.8GHz. Slabija, 45W verzija radi na osnovnih 3.1GHz uz maksimalnu Turbo frekvenciju od 3.3GHz. GPU frekvencija pri tom iznosi 720MHz. Malo jači, A10-7700K ima istu CPu/GPU konfiguraciju kao i A8 ali donosi otključan množitelj i nešto višu osnovnu frekvenciju CPU jezgri – 3.4GHz (Turbo je i dalje na 3.8GHz) pri čemu TDP raste na 95W.
Najjači model ima osam GPU jezgri (512 shadera) koji rade na 720MHz. CPU jezgre kojih je četiri (dva modula) rade na osnovnih 3.7GHz i Turbo taktu od 4.0GHz. Preporučene cijene za nove APU-e su 119, 152 i 173 dolara, a pozicionirani su tako da se suprotstave i3-4330, i5-4440S i i5-4670K konkurentnim procesorima. Jasno je kako im ponajprije konkuriraju grafičkim performansama, u kojima su APU-I bolji, a za nadmoćnije CPU performanse ipak se treba obratiti konkurenciji. Svim gamerima će se svakako svidjeti i činjenica kako će uz kupovinu jednog od A10 APU-a dobiti i dodatnu vrijednost u obliku igre Battlefield 4.
Compute potencijal
Prilikom standardnih testova primijetili smo kako se APU ne zagrijava previše i kako se u pravilu uvijek žrtvuju CPU performanse (takt pada), u korist grafičkih. Uz standardna testiranja smo odradili i test overclockinga. Maksimalni limit CPU jezgri je bio 4.5GHz, za što je bilo u BIOS-u podesiti napon od 1.4V. Grafički je procesor radio na maksimalnih 1028 MHz, uz tek malenu korekciju napona.
Svim overclockerima moramo skrenuti pažnju kako frekvenciju grafičkog procesora nije moguće podizati po 1 MHz, nego je potrebno odabrati jednu od predodređenih vrijednosti – od baznih 720 na više je moguće odabrati 757, 800, 847, 900, 960, 1028, 1107MHz itd. Naravno, overclocking K modela je vrlo jednostavan za sve korisnike, a osim u UEFI sučelju overclockirati možemo i sa solidnim AMD-ovim Overdriveom. Bitno za napomenuti je i kako zbog ograničenog TDP-a nije pametno forsirati istovremeni overclocking i CPU-a i GPU-a, a kao i uvijek prilikom overclockinga, bitno je ne pretjerati s naponima. Ukoliko poštujemo sva pravila, nagrade su stvarno solidne jer je porast performansi odličan.
Performanse Kaveria su pomaknute u pozitivnom smjeru, no zbog nešto nižih radnih taktova one nisu drastično veće od najjačeg Richlanda. Kaveri je donio značajan tehnološki napredak u odnosu na prethodnu seriju, i to će se svakako odraziti na njegove performanse u budućim igrama (Mantle, TrueAudio) i aplikacijama koje će znati iskoristiti njegovu HSA arhitekturu. Preporučena cijena trenutno zvuči primamljivo za sve koji slažu sisteme malene potrošnje i ne žele igrati najnovije naslove u maksimalnim detaljima. Prodaji će pomoći i Battlefield 4 koji dolazi u bundleu, koji je biti igriv na vrlo niskoj razini detalja i niskoj rezoluciji. No, već s korištenjem dual-graphics opcije i dodavanjem jedna R7 240 kartice u sistem moguće je značajnije povećati performanse. Kada se sve zbroji i oduzme Kaveri je korak u dobrom smjeru, no ne možemo reći kako nismo očekivali ipak malo bolje performanse.
SPECIFIKACIJE
APU sa osam GPU jezgri (512 shadera) takta 720MHz, četiri CPU jezgre (dva modula) osnovnog takta 3.7GHz i Turbo takta 4.0GHz, i podrškom za DX11.2, OpenGL4.3, TrueAudio i Mantle.
USTUPIO
AMD
CIJENA
173 dolaraZA
solidne grafičke performanse, odnos potrošnje i performansi integriranog GPU-a, povećanje IPC performansi u odnosu na Richland, TrueAudio, HSA, Mantle, BF4 u bundleu
PROTIV
nije vidljiv značajniji porast CPU performansi u odnosu na prethodnu generacijuOCJENA
4/5
