Carrizo – nowe APU od AMD dla laptopów

Firma AMD podczas ISSCC 2015 przedstawiło kilka informacji o nowej generacji APU, które zagościć mogą w komputerach nawet i w tym roku. Podczas tej konferencji, inżynierowie skupiają się głównie na kwestiach technicznych, a nie marketingowych. My postaramy się Państwu przekazać to co najważniejsze. Po pierwsze, Carrizo ma być układem zaprojektowanym głównie pod kątem efektywności energetycznej. To ważne m.in. dlatego, że z nieoficjalnych źródeł wiadomo, że procesory te trafić mają głównie do laptopów. Ich TDP wynosić ma od 15 do 35 W. Kolejną nowością ma być wbudowany mostek południowy FCH. Oznacza to lepszą komunikację i prostszą płytę główną, chociażby ze względu na jeden kontroler zasilania dla mostka i APU. Obwody te będą wykonywane więc też w nieco starszej technologii, ale za to tej samej co reszta procesora. Zmianie ulegają też same ścieżki łączące poszczególne elementy procesora. Już nie będzie luźnego prowadzenia ścieżek, znanego ze starszych generacji CPU, lecz wykorzystane mają być wzorce znane z GPU, czyli zoptymalizowanych reguł projektowych związanych z prowadzeniem ścieżek (HDL). Wykorzystanie bibliotek HDL pozwala na gęstsze upakowanie obwodów, zmniejszając wielkość jednostki nawet o 23% (w porównaniu ze Steamroller, mimo że oba wykorzystują proces 28 nm). Skutkiem powyższego była konieczność gęstszego upakowania przewodów doprowadzających sygnały oraz zasilanie. Wykorzystano nowy wariant układania warstw przewodowych, co spowodowało, że grubość przewodów zmalała, ale zwiększyła się pojemność pasożytnicza. Jednak odpowiednia gospodarka taktowaniami układu pozwala zniwelować wpływ tej pojemności. W Carrizo uzyskać o 40% większą oszczędność. Więcej miejsca i lepsza gospodarka energetyczna pozwoliła na zintegrowanie wspomnianego mostka w jednej obudowie procesora. To jednak nie koniec zmian. W procesorze zaszły też zmiany związane z zarządzaniem energią i samą mikroarchitekturą. Wykorzystanie AVFS pozwoliło jednocześnie zwiększyć taktowanie, bez konieczności zwiększania napięcia zasilającego. AVFS umożliwia szybką zmianę taktowania w niewielkim zakresie, po wykryciu spadku napięcia. Bez AVFS zostawiało się zawsze większy zapas napięcia, na wypadek takich sytuacji. To także powodowało zwiększone zużycie energii. Aby było to możliwe, konieczne jest ciągłe i dokładne monitorowanie pracy całego układu, a zwłaszcza sekcji zasilającej. Dlatego też w procesorach tych umieszczono 10 czujników połączonych z kontrolerem zasilania. Moduł AVFS reaguje w czasie około 1 ns na spadek napięcia, odpowiednio regulując taktowanie procesora. W praktyce oznaczać ma to tyle, że procesor może posiadać taktowanie bazowe na poziomie 1.8 GHz, a trybie Turbo częstotliwość ta wzrosnąć może do nawet 3.2 GHz. Zainstalowano tu również stan energetyczny S03, podobny do tego, który występuje w Haswell. Oznacza to kolejne oszczędności. System widzi to jako S0, zaś procesor tak naprawdę pracuje w trybie S3. Zmiany nie ominęły też CPU. Zoptymalizowane jednostki obliczeniowe Excavator mają wykonywać nawet 5% więcej instrukcji w jednym cyklu, niż Steamroller. Poprawie uległy też sekcje graficzne. Nowy GPU jest mocniejszy dzięki większej ilości jednostek strumieniowych i nowoczesnej architekturze GCN. Nowoczesna architektura, szybsze przełączanie pomiędzy wątkami, udostępnione mechanizmy Quality od Service, pozwala na efektywniejsze wykorzystanie GPU nawet przez kilka różnych programów. Co więcej, nowe APU jest pierwszym, które w pełni spełnia wymagania HSA 1.0. Nie zabrakło tu również sprzętowego wsparcia dla video, kodowania H.265, itp. Są też zaawansowane funkcje kompresji tekstur, wsparcie dwukanałowego kontrolera DDR3, itp. Podczas ISSCC nie wspomniano jednak nic o zapowiadanych nowoczesnych technikach pamięci, jak HBM, HMC, itp. Może to jednak zwiastować to, że AMD będzie miało czym się pochwalić w dniu premiery. Stosunkowo mało też mówiono o układach graficznych AMD. Milczenie może oznaczać to, że firma albo jeszcze nie ma nic do pokazania, albo że szykuje ciekawą „bombę”.