APU w służbie AMD

Accelerated Processing Unit (APU) to procesor ze zintegrowaną grafiką (CPU+GPU). Pierwsze takie układy pojawiły się trzy lata temu dzięki AMD. Rozwiązanie się przyjęło i obecnie sprzedaż APU stanowi jedno z głównych źródeł zarobków nie tylko AMD, ale i Intela, który też wprowadza coraz lepszą grafikę do procesorów.

Najnowsza rodzina APU stworzonego przez AMD nosi nazwę Kaveri. Od poprzedników różni się zupełnie nową architekturą rdzeni procesora i układu graficznego, a także ciekawymi rozwiązaniami zastosowanymi po raz pierwszy w konsoli Playstation 4.

Ukryte nowości

Jedną z najważniejszych zmian jest zastosowanie nowych rdzeni procesora o nazwie kodowej Steamroller. Względem zeszłorocznych rdzeni Piledriver są one szybsze i bardziej energooszczędne. Kwestię większej wydajności rozwiązano tu m.in. przez dodanie drugiego dekodera rozkazów. Oprócz tego zwiększono ilość pamięci podręcznej pierwszego poziomu z 64 KB do 96 KB, dodano do niej nowy port dostępu. Obecnie pamięć jest trójdrożna, dzięki czemu jej komunikacja z trzema jednostkami planującymi jest bardziej efektywna. Tak jak poprzednie modele APU, Kaveri ma tylko dwa poziomy pamięci podręcznej, a nie trzy, jak procesory Intela. Zwiększono też szybkość zapisywania wyników obliczeniowych instrukcji w pamięci podręcznej pierwszego poziomu, poprawiono wydajność układu przewidywania skoków oraz wydajność bloku pobierania danych.

Rdzenie Steamroller nie obsługują żadnych nowych rodzajów instrukcji, co oznacza, że nie znajdziesz tu chociażby komend AVX2 znanych z układów Intel Haswell.

Wprowadzone zmiany w architekturze nie oznaczają jednak, że procesory z rdzeniami Steamroller będą znacznie szybsze od swoich poprzedników. Co prawda wydajność pojedynczego rdzenia ma wzrosnąć o 10–20 proc., jednak nowe układy będą się cechować niższą częstotliwością pracy. O ile zeszłoroczny model A10–6800K mógł osiągnąć maksymalną częstotliwość 4,4 GHz, o tyle w przypadku tegorocznego A10–7850K jest to 4 GHz. Usprawnienia w budowie rdzeni powinny jedynie minimalnie przekroczyć straty spowodowane spadkiem częstotliwości pracy.

Niższa moc

Jedną z najsłabszych stron układów AMD względem modeli konkurencyjnych jest wysoki pobór energii, szczególnie przy dużym obciążeniu. Obniżenie częstotliwości taktowania to tylko jeden ze sposobów walki z tym problemem.

Inne rozwiązanie opracowane przez AMD to zmniejszenie rozmiarów niektórych części układu oraz możliwość wyłączenia 25 procent każdego modułu pamięci podręcznej drugiego poziomu, gdy ta nie jest w całości potrzebna. Zmieniono także proces technologiczny z 32 do 28 nm, ale wbrew pozorom nie zostało to podyktowane chęcią oszczędzenia energii. Proces 32 nm jest procesem typu SOI (Silicon On Insulator), podczas gdy 28 nm to tzw. proces bulk. AMD zdecydowało się na wykorzystanie drugiego, ponieważ jest lepiej przystosowany do używania opracowanych przez Intela tranzystorów trójbramkowych, z których niebawem będzie korzystać także AMD.

Dodatkowo, w niektórych układach Kaveri AMD umożliwia zmianę współczynnika TDP (ang. Thermal Design Power). Jeśli w UEFI zmienimy wartość maksymalnej mocy np. z 65 do 45 W (jak w modelu A8–7600), komputer będzie pobierał mniej energii, choć kosztem niższej częstotliwości pracy i słabszej wydajności. Z rozwiązania tego powinny skorzystać osoby, które nie będą używały maszyny do grania lub innych skomplikowanych zadań.