Презентация APU AMD Kaveri: революционный шаг в будущее или топтание на месте?

Свершилось! Компания AMD наконец-то представила новую линейку APU, в которой интегрировано множество уникальных технологий. Их разработка и реализация потребовала довольно много времени, усилий и затраченных ресурсов, поэтому вполне логично, что на линейку APU AMD Kaveri возложены довольно большие надежды и ожидания. Пока еще рано говорить о том, смогут ли они оправдаться в полной мере или же опять многие пользователи будут разочарованы несоответствием между желаемым и действительным. Тем не менее релиз новинок позволяет в полной мере рассмотреть все их инновационные технологии и функциональные возможности, а также ознакомиться с первыми официальными результатами тестирования в реальных условиях.

Традиционно в преддверии официального дебюта нового поколения процессоров компания AMD организовала телеконференцию для своих партнеров и представителей масс-медиа. Ее провел Саша Маринкович (Saša Marinkovic) – старший менеджер подразделения технического маркетинга компании AMD.

Степень возлагаемых надежд и уровень гордости за новый продукт красной нитью проходят сквозь всю презентацию: начиная с довольно смелого названия (Welcome to the revolution); продолжая скромным упоминанием того, что перед нами наиболее производительный APU из всех представленных ранее, и заканчивая отличными результатами тестирования с использованием игровых бенчмарков.

Но для начала были представлены итоги маркетинговых исследований касательно степени использования гибридных процессоров на рынке. В частности, анализ специалистов компании Jon Peddie Research показал, что в третьем квартале 2013 года 9 из 10 компьютеров (включая ноутбуки) поставлялись с процессорами, в которых присутствует интегрированное графическое ядро. То есть популярность использования традиционных ЦП сведена к минимуму, и все это произошло лишь за 3 года.

График продаж APU серии AMD A10 прошлых серий также свидетельствует о росте их популярности среди потребителей. Жаль только, что компания AMD не указывает конкретных цифр, однако кривая их продаж довольно красноречиво свидетельствует о повышении спроса на эти процессоры.

Далее Саша Маринкович перешел к презентации нового поколения APU – AMD Kaveri. Для начала были обозначены ключевые их преимущества:

• использование революционной микроархитектуры;
• достижение максимальной вычислительной производительности (среди всех представленных на рынке линеек APU компании AMD);
• применения функциональных возможностей дизайна HSA;
• поддержка до 12 вычислительных ядер;
• поддержка технологии AMD TrueAudio и стандарта Ultra HD 4K;
• реализация интерфейса PCI Express 3.0.

Забегая вперед, отметим, что это не единственные преимущества новинок, а некоторые из необозначенных здесь являются столь же интересными и довольно уникальными. Но обо всем по порядку.

С первого взгляда общая структура APU серии AMD Kaveri не отличается от таковой в решениях линеек AMD Richland и Trinity. Здесь также присутствуют: 2-ядерные процессорные модули, графический процессор, а также контроллеры оперативной DDR3-памяти, шины PCI Express и видеоинтерфейсов. Различия кроются в деталях.

В частности, процессорные модули используют новую 28-нм микроархитектуру AMD Steamroller, что позволило повысить количество выполняемых инструкций за такт (IPC) на 10-20%. Способ достижения этого результата кроется в успешной реализации нескольких очень важных задач: ускорении подачи данных к вычислительным блокам, улучшении производительности отдельного процессорного ядра (ахиллесова пята 2-ядерных модулей) и повышении показателя производительность / ватт, другими словами улучшения эффективности работы APU.

Выполнение первой задачи было реализовано путем использования блока дешифровки для каждой линии целочисленных операций, увеличенной кеш-памяти L1 для инструкций, оптимизированного процесса отправки и улучшенного механизма предварительного выбора инструкций.

Решение задачи улучшения производительности отдельного процессорного ядра свелось к оптимизации в работе модуля планировщика целочисленных операций (Integer Scheduler) и кеш-памяти L1 для данных.

Достичь повышения показателя производительность / ватт позволили: оптимизация работы модуля выборки (Fetch), сбалансирование функционирования модуля операций с вещественными числами и обеспечение динамического перераспределения использования общей кеш-памяти L2 в соответствии с уровнем текущих нагрузок.

Графическое ядро APU AMD Kaveri использует эффективную микроархитектуру AMD GCN. В связи с этим специалисты компании решили пойти на довольно интересный шаг, который одним пользователям может показаться оптимизацией, а другим – маркетинговой уловкой. Суть его в следующем. В предыдущих поколениях APU (AMD Richland, Trinity и Llano) для обозначения количества структурных элементов в составе интегрированного графического процессора использовались тождественные термины: «Radeon Core», «потоковые процессоры» или «шейдерные конвейеры». К примеру, максимальное их количество в GPU решений серий AMD Richland и Trinity составляло 384. А вот для APU AMD Kaveri ввели название «GPU Core», которое обозначает кластер из 4-х блоков SIMD. Учитывая, что каждый из них обладает поддержкой 16-ти тех самых шейдерных конвейеров (или Radeon Core), получаем 64 вычислительных блока. В результате 512 шейдерных конвейера (максимальное количество структурных элементов для APU AMD Kaveri) превращаются в 8 GPU Core, а 384 составляют соответственно – 6 GPU Core. Почему этот момент является очень важным? Потому что для представленных новинок будет использоваться обозначение вычислительных ядер, то есть CPU Core + GPU Core. Например, для модели AMD A10-7850K указано 12 вычислительных ядер (4 + 8), для AMD A10-7700K -10 (4 + 6) и т.д.

Конечно, для людей, которые не посвящены в тонкости такого маркетингового хода будет сложно сразу же провести параллели с решениями прошлых поколений, поэтому многим такая схема может не понравиться. Однако сложно отрицать, что она имеет под собой вполне логическую основу. Во-первых, в суммарной площади кристалла модуль графического процессора занимает 47%, поэтому называть новинки «процессором» уже и не совсем корректно. Во-вторых, использование HSA-технологий (AMD hUMA и AMD hQ) позволяет обоим типам ядер получать доступ к оперативной памяти и динамически перераспределять задачи для повышения эффективности их работы. То есть теперь уже можно говорить не об отдельной оценке уровня производительности процессорных и графических ядер, а о суммарной, ведь впервые вся структура APU действует как одно целое, а не как набор отдельных вычислительных блоков, каждый из которых используется для решения узкого круга задач.

Переходим к еще более интересной части презентации – результатам тестирования. Как видим, популярные синтетические бенчмарки (PCMark 8, 3DMark, Basemark CL) очень хорошо восприняли весь ряд инноваций, реализованных в моделях линейки AMD Kaveri, позволив флагманскому APU (AMD A10-7850K) уйти в отрыв от конкурентных аналогов (AMD A10-6800K и Intel Core i5 4670K). Сотрудничество компании AMD с ключевыми разработчиками прикладных приложений также не прошло зря, обеспечив оптимизацию программного кода многих популярных решений. В результаты они гарантируют повышенный уровень производительности, что демонстрируется на примере Adobe Photoshop Creative Cloud и Libre Office.

Говоря о реальных программах, нельзя обойти вниманием и мир игр, который для многих является ключевым при подборе конфигурации компьютера. И здесь компании AMD есть чем похвастать, ведь в новых APU уровень производительности графических ядер возрос в некоторых случаях до 50% (согласно результатам внутренних тестирований). Поэтому не удивительно, что флагманская модель AMD A10-7850 с легкостью опережает связку Intel Core i5 4670K + NVIDIA GeForce GT 630. У многих читателей вполне логично возник вопрос: «Кто же в наше время использует для игр видеокарту бюджетного класса уровня NVIDIA GeForce GT 630?» У специалистов компании AMD возник аналогичный вопрос, ответ на который они решили поискать среди пользователей популярного сервиса Steam. Как оказалось, приблизительно 35% из них используют в составе своих ПК графический адаптер, который по уровню производительности уступает показателям APU AMD A10-7850K.

Общий же результат сравнения процессора Intel Core i5 4670K и APU AMD A10-7850K в игровых приложениях с использованием дискретной видеокарты AMD Radeon R9 270X вполне можно записать в актив компании AMD. Конечно, большинство локальных сравнений осталось за решением Intel Core i5 4670K, но процент отрыва достаточно низкий, что позволяет говорить о практическом равенстве показателей этих двух моделей. При этом стоимость процессора компании Intel выше, чем его конкурента.

Презентация AMD Kaveri открыла еще один секрет. Наверное, многих интересовал вопрос: «Зачем компания AMD оснастила некоторые видеокарты линейки AMD Radeon R7 более медленной DDR3-памятью вместо GDDR5?». Ответ может крыться в возможности использования подобных решений в паре с некоторыми APU в режиме AMD DualGraphics. Как видим, прирост производительности в отдельных играх может достигать 95%, поднимая частоту смены кадров на вполне комфортный уровень.

Есть в компании AMD и свой туз в рукаве под названием «Mantle», который обеспечивает существенное повышение скорости воспроизведения игрового процесса. Использование этой технологии при разработке игр позволяет существенно повысить частоту смены кадров.

Для визуализации преимуществ технологии AMD Mantle были использованы несколько игр, а именно: Star Swarm и Battlefield 4. Вначале на тестовой системе фиксировался уровень производительности версий этих игр, написанных под API DirectX. Затем на том же тестовом стенде запускали эти же игры, только созданные с применением технологии AMD Mantle. Результат довольно впечатляющий, ведь прирост составил более 200% для Star Swarm и 45% для Battlefield 4. При этом никакие параметры тестовой системы в процессе измерений не изменялись, то есть использование AMD Mantle обеспечивает существенный дополнительный прирост производительности игровых систем с совместимой графикой компании AMD.

К тому же технология AMD Mantle дополнительно позволяет сократить APU компании AMD отставание от процессоров компании Intel. Указанные слайды довольно красноречивы: среднеценовой APU AMD A8-7600 уверенно конкурирует с флагманским Intel Core i7 4770K, сокращая отрыва в производительности с 40% до 6%.

Еще одним важным преимуществом APU AMD Kaveri является поддержка технологии AMD True Audio, которая обеспечит более реалистичный и всенаправленный звук с улучшенной системой подавления шумов.

Любителей высококачественного видео в формате Ultra HD 4K порадует и реализованная поддержка аппаратного кодирования и декодирования мультимедийного контента в формате HEVC. Более того, APU AMD Kaveri обеспечивают и масштабирование стандартного видео Full HD (1080p) в Ultra HD 4K.

Не лишним будет вспомнить и о такой полезной технологии, как AMD Fluid Motion Video, успешно реализованной в новом поколение APU. Суть ее сводится к аппаратной интерполяции кадров в режиме реального времени, что обеспечивает плавное и качественное отображение фильмов формата Blu-ray при скорости 60 кадров/с. Обычные же проигрыватели в таком случае просто дублируют оригинальный кадр, что ведет к менее качественному уровню воспроизведения.

Приятно было увидеть во время презентации APU AMD Kaveri брендовые модули оперативной памяти компании AMD, название которых теперь также подчинено уже знакомой нам по десктопным видеокартам схеме: AMD Radeon R5 (Entertainment) – для использования в мультимедийных системах, AMD Radeon R7 (Performance) – для производительных систем и AMD Radeon R9 (Gamer) – для энтузиастов компьютерных игр.

Как видим, применение модулей с более высокой тактовой частотой позволяет ощутимо повысить частоту смены кадров в используемых игровых бенчмарках.

Еще одна уникальная и очень любопытная технология, реализованная в APU AMD Kaveri, носит название «Configurable TDP». Она позволяет изменять показатель TDP используемого процессора в зависимости от конкретного типа поставленных задач. Выставить необходимый показатель (45 / 65 / 95 Вт) можно в BIOS материнской платы, после чего система самостоятельно оптимизирует его тактовые частоты. В результате можно заставить флагманский APU AMD A10-7850K работать с показателем TDP на уровне 45 Вт для экономии электроэнергии, если планируется, например, просмотр видео или работа с офисными документами.

При этом бенчмарки PCMark 8 v2 Work Test и 3DMark Fire Strike свидетельствуют о хорошей производительности APU AMD Kaveri в сравнении с соответствующими конкурентами из серии AMD Richland при работе со сниженным показателем TDP. Таким образом, новинки представляют собой довольно универсальные решения, уровень производительности и энергопотребления которых можно легко сконфигурировать для выполнения определенного типа задач.

Не забыли представители компании AMD напомнить и об уже доступных чипсетах: AMD A88X, AMD A78 и AMD A55 для платформы Socket FM+, на основе которых созданы материнские платы для работы в паре с APU AMD Kaveri. Приятно отметить, что эти модели совместимы с предыдущими поколениями APU (AMD Richland и AMD Trinity), поэтому переход можно осуществить постепенно.

В завершение телеконференции были представлены краткие характеристики трех первых APU линейки AMD Kaveri: AMD A10-7850K, AMD A10-7700K и AMD A8-7600. Как видим, они обладают 12-ю или 10-ю вычислительными ядрами и работают на частотах от 3,3 до 3,7 ГГц в номинальном режиме или от 3,8 до 4,0 ГГц в турборежиме. Эти показатели несколько ниже частот APU предыдущих поколений. А вот скорость интегрированных графических ядер у всех трех новинок одинакова – 720 МГц. Также все они обладают поддержкой 4-х МБ кеш-памяти 2-го уровня и ряда вышеупомянутых технологий (AMD hUMA, AMD hQ, AMD Mantle, AMD TrueAudio и AMD Configurable TDP).

На территории некоторых стран будет действовать и специальное предложение: игра Battlefield 4 в подарок при покупке APU AMD A10-7850K или AMD A10-7700K.

Завершает данный репортаж галерея с официальными результатами тестирования APU AMD Kaveri с конкурентными аналогами. Отметим, что специалисты компании AMD не поленились и даже протестировали эффективность их флагманского APU в процессе генерации криптовалюты (Lite Сoin). Что из этого получилось – смотрите ниже.

Автор: Сергей Будиловский

При подготовке материалов использовались официальные материалы, предоставленные компанией AMD.