ISSCC 2015: APU AMD Carrizo в разрезе энергоэффективности

С 22 по 26 февраля в Сан-Франциско проходит масштабная конференция IEEE International Solid-State Circuits Conference (ISSCC) 2015. Компания AMD также является активным ее участником. В рамках конференции она провела любопытную презентацию, посвященную энергоэффективным технологиям, интегрированным в APU AMD Carrizo.

Для начала напомним, что серия AMD Carrizo дебютирует в этом году на рынке мобильных платформ. Ее решения построены на основе 28-нм микроархитектур AMD Excavator (процессорные ядра) и AMD GCN (графические ядра) с применением дизайна SoC. То есть на одной микросхеме уместились еще и контроллеры, отвечающие за работу периферийных интерфейсов. Более того, в APU AMD Carrizo встроен также ARM-криптопроцессор AMD Secure Processor, реализующий преимущества технологии ARM TrustZone, с которой мы уже познакомились в рамках презентации APU AMD Mullins и AMD Beema. Добавим к этому поддержку новейших технологий (AMD Mantle, DirectX 12, HSA 1.0) и на выходе получится очень привлекательный продукт для мобильных систем.

Причина, по которой компания AMD так настойчиво развивает концепцию APU, довольно проста и кроется в их универсальности. Дело в том, что некоторые программы более рационально обрабатывать с помощью процессорных ядер. Другие быстрее выполняются при задействовании графического адаптера. Благодаря набору технологий HSA 1.0 модели серии AMD Carrizo могут оперативно менять баланс задействованных ресурсов для достижения оптимального уровня производительности в любом приложении (конечно же, при условии оптимизации его программного кода).

Но для повышения уровня производительности этого недостаточно, учитывая, что далеко не все разработчики хотят оптимизировать программный код своих продуктов. Поэтому без традиционного улучшения микроархитектуры в APU AMD Carrizo не обошлось.

Использование дизайна SoC предполагает увеличение количества структурных компонентов на самом кристалле. В таких случаях уместным будет переход на более тонкий техпроцесс для размещения всех необходимых узлов без увеличения общей площади кристалла. Однако с неизвестных нам причин этого не произошло, поэтому инженерам AMD пришлось оптимизировать микроархитектуру AMD Excavator для освобождения дополнительного места.

Выход был найден в переходе от дизайна High Performance Library до High Density Library. Специалисты увидели, что некоторые блоки занимают очень много свободного пространства. Если их потеснить, то удастся освободить необходимое место для чипсета. В результате такого подхода планировщик вычислений с плавающей точкой занял на 38% меньше пространства, а блоки FMAC и I-Cache Control – на 35%. Также была изменена структура стэка. Все это привело к экономии 23% площади кристалла и снижения потребляемой мощности. На 18% уменьшились утечки энергии, что позволило на 10% увеличить частоту встроенных графических ядер или же при аналогичной частоте уменьшить энергопотребление на 20%. Более того, количество ядер GPU теперь увеличилось до 8.

Еще одним позитивным моментом стала интеграция технологии AMD Voltage Adaptive, которая помогает процессорным и графическим ядрам дополнительно сэкономить до 19% и 10% энергии соответственно. Учитывая, что мы говорим о мобильных решениях, предназначенных для ноутбуков и планшетов 2-в-1, то повышенная их энергоэффективность означает большее время автономной работы.

Значительное внимание уделено и оптимизации показателя производительность / ватт. Для этого в структуру APU интегрировано 10 AVFS-модулей. Они позволяют получить точные характеристики (частоту, температуру, потребляемую мощность) ключевых блоков всего процессора и использовать эти данные для более эффективного расчета оптимальной их производительности при заданном диапазоне энергоэффективности. То есть получая более точную информацию от каждого блока, система может использовать их возможности максимально эффективным образом.

Не забыли и о режиме ожидания. В AMD Carrizo интегрирован режим «S0i3». При его активации отключаются практически все блоки APU, что снижает потребляемую мощность до 50 мВт. К примеру, в обычном режиме ожидания этот показатель достигает 1,5 Вт.

Как обещают разработчики, AMD Carrizo – это очередной большой шаг на пути к достижению их глобальной цели: 25-кратное улучшение энергоэффективности мобильных APU до 2020 года. Как видно из диаграммы, в запасе у них есть еще очень много технологий и сфер их применения, поэтому указанные показатели уж никак не подпадают под категорию «абстрактные мечты».

В завершении кратко суммируем все полученные факты:

• использование дизайна High Density Library позволило на 29% увеличить количество транзисторов в сравнении с предыдущим поколением при использовании того же 28-нм техпроцесса;
• микроархитектура AMD Excavator позволила увеличить на 5% количество выполняемых инструкций за такт, уменьшить на 40% потребляемую мощность и сократить на 23% занимаемую площадь;
• поддержка декодера H.265 позволила в 3,5 раза увеличить скорость кодирования мультимедийного контента;
• интеграция новых технологий позволила на 20% уменьшить энергопотребление графического адаптера и увеличить количество доступных ядер GPU до 8;
• производительность и энергоэффективность новых APU возросла на десятки процентов.

http://www.amd.com
Сергей Будиловский

DirectX 12 обещает настоящую революцию в мире ПК

Специалисты одного популярного IT-портала подготовили очень интересный материал по поводу использования API DirectX 12. Установив Windows 10 Technical Preview 2 (Build 9926) и игру Star Swarm, обеспечивающую поддержку API DirectX 11 и DirectX 12, обозреватели решили сравнить влияние новой технологии на среднепроизводительные процессоры: Intel Core i3-4330, AMD A8-7600 и AMD A10-7800. А в качестве видеоускорителя для них использовалась модель NVIDIA GeForce GTX 770. Результат превзошел все ожидания.

Если в среде DirectX 11 модель Intel Core i3-4330 на 60% – 90% опережает своих конкурентов при разных настройках графики, то при переходе на API DirectX 12 разница между ними при высоких и средних настройках графики сокращается лишь до нескольких процентов. При этом скорость воспроизведения игры для системы Intel Core i3-4330 + NVIDIA GeForce GTX 770 возрастает в среднем на 50%, а для APU AMD + NVIDIA GeForce GTX 770 – на впечатляющие 130% – 190%. И лишь в режиме с низкими настройками графики остается существенное преимущество за Intel Core i3-4330. Объясняется это снижением количества передаваемых пакетов (с 90 000 при экстремальных настройках до 20 000 при низких). В таком режиме минимизируются все преимущества от применения API DirectX 12, поэтому и наблюдается значительный разрыв.

Как бы там ни было, а результаты тестов указывают, что в будущих играх уровень производительности будет больше зависеть именно от используемой видеокарты, а не от процессора. Также было протестировано влияние DirectX 12 на графическое ядро тестируемых APU. Прирост оказался существенным (25% – 44%), однако все же он не позволил достичь приемлемой скорости воспроизведения кадров даже на низких настройках.

Если вы пропустили предыдущий материал по тестированию различных видеокарт в среде DirectX 12, то напомним, что наиболее существенный прирост производительности получат видеокарты компании AMD (AMD Radeon R9 290X – более 400%, AMD Radeon R9 285 – 250%). Однако лидером по общему результату на текущий момент остается продукция компании NVIDIA.

При этом разница между системами с 2-ядерными, 4-ядерными и 6-ядерными процессорами будет минимальной. Главную роль будет играть тип используемой видеокарты. То есть при появлении новых игр (реализующих поддержку DirectX 12) и обновлении компьютерной конфигурации можно будет обойтись менее дорогим процессором (если собирается исключительно игровая система), а сэкономленные средства вложить в более мощную видеокарту.

http://www.anandtech.com
Сергей Будиловский

Samsung анонсировала массовое производство первого 14-нм мобильного процессора

Как известно, компания Intel первой перешла на рейки 14-нм техпроцесса при изготовлении процессоров. Однако ее линейка Intel Broadwell в первую очередь нацелена на использование в ноутбуках и больших планшетах. На рынке же смартфонов первый 14-нм процессор появится у компании Samsung.

Еще во время анонса 64-битной модели Samsung Exynos 7 Octa, созданной на основе 20-нм техпроцесса, специалисты южнокорейской компании заявили, что уже готовится 14-нм его версия. И вот на днях она была анонсирована официально.

При производстве новинки используется технология 3D FinFET, позволяющая добиться существенного прироста в производительности и энергоэффективности над традиционным планарным подходом. В переводе на язык цифр это означает: до 20% прироста скорости, до 35% снижения энергопотребления и до 30% повышения производительности.

Поскольку никаких других изменений в структуре самой 14-нм версии SoC-процессора Samsung Exynos 7 Octa не анонсировано, то можно с высокой долей вероятности предположить, что она осталась прежней. То есть используется дизайн big.LITTLE, позволяющий объединить на одном кристалле 4 ядра ARM Cortex-A57 и аналогичное количество ядер ARM Cortex-A53. А за графику отвечает встроенный адаптер Mali T-760.

В течение этого года и другие процессоры компании Samsung будут переведены на нормы 14-нм техпроцесса FinFET. В связи с таким успехом, Samsung вполне может рассчитывать на увеличение заказов от других компаний для производства чипов по их дизайну, но с использованием передового техпроцесса южнокорейской компании. Особенно учитывая тот факт, что TSMC и Global Foundries пока не обладают необходимыми производственными линиями.

http://global.samsungtomorrow.com
Сергей Будиловский

Слухи: Qualcomm готовит новые SoC с ядрами Cortex-A72

Буквально вчера компания ARM представила высокопроизводительные вычислительные ядра ARM Cortex-A72 и сообщила, что первые чипы с ними появятся не раньше следующего года, как стало известно о внутренней разработке компании Qualcomm с использованием вышеуказанных ядер. Возможно, первые устройства на базе таких чипов появятся и в текущем году.

Для мобильных устройств высокого и среднего ценового сегмента у Qualcomm будут представлены как минимум два решения: созданные по 28-нм техпроцессу чипы Qualcomm Snapdragon 618 (MSM8956) и Qualcomm Snapdragon 620 (MSM8976). Первая модель включает в себя шесть процессорных ядер (конфигурация: 2 х ARM Cortex-A72 1,8 ГГц + 4 х ARM Cortex-A53 1,2 ГГц), тогда как вторая получит восемь процессорных ядер (конфигурация ARM big.LITTLE: 4 х ARM Cortex-A72 1,8 ГГц + 4 х ARM Cortex-A53 1,2 ГГц). В остальном спецификации чипов практически совпадают:

• поддержка оперативной памяти типа LDDR3 933 МГц;
• интегрированный графический ускоритель Adreno 510;
• поддержка дисплеев с разрешением Quad HD с частотой развертки 60 Гц;
• поддержка двух камер с максимальным разрешением сенсора 13 Мп;
• поддержка одной камеры с максимальным разрешением сенсора 21 Мп;
• поддержка записи видео в разрешении 2160p30i и 1080p60i;
• интерфейсы Wi-Fi 802.11ac, Bluetooth 4.1, Intel Miracast, HDMI, USB 2.0.

http://www.gsmarena.com
Антон Мезенцев

Бизнес компании Samsung по производству процессоров выходит на новый уровень

Южнокорейская компания Samsung вполне реально может стать главным мировым производителем и поставщиком процессоров. Такое громкое заявление недавно облетело мировую сеть. А все потому, что благодаря развитию14-нм технологии FinFET компания Samsung наряду с американской корпорацией Apple, планирует сотрудничать с не менее известными и влиятельными гигантами Qualcomm и NVIDIA.   

Сообщается, что компании Qualcomm и NVIDIA хотят снизить затраты на приобретение процессоров путем применения последних технологий. Необходимо напомнить, что 14-нм процессоры отличаются от 16- и 20-нм вариантов более низким уровнем энергозатрат и более высокой производительностью.     

В связи с этим, ожидается, что Samsung начнет массовое производство чипов уже совсем скоро – со второго квартала текущего года. К тому же аналитики прогнозируют большой успех компании в этом направлении, поскольку недавно Samsung обошла ближайшего конкурента – тайваньскую компанию TSMC.      

На практике производительность 14-нм чипа можно будет оценить после выхода ожидаемого флагмана Samsung Galaxy S6.

http://www.phonearena.com
Мартынец Мария

ARM представила вычислительные ядра Cortex-A72 и графику Mali-T880

Британская компания ARM представила высокопроизводительные вычислительные ядра ARM Cortex-A72, графический ускоритель ARM Mali-T880 и межчиповый интерфейс CoreLink CCI-500. В совокупности эти компоненты станут основой новой SoC, предназначенной для установки в топовых смартфонах и планшетных компьютерах.

Вычислительные ядра ARM Cortex-A72 будут изготавливаться по нормам 16-нм техпроцесса с использованием транзисторов FinFET на мощностях TSM. Стандартная конфигурация предусматривает наличие до 4 ядер, работающих на частоте 2,5 ГГц. Ядра являются представителями семейства ARMv8-A и характеризуются поддержкой 64-разрядных вычислений. Как утверждает производитель, новинка почти в 2 раза производительнее своего предшественника ARM Cortex-A57 (архитектура ARMv8), а ARM Cortex-A15 – в 3,5. Также реализована поддержка архитектуры ARM big.LITTLE, что позволит использовать новинку в составе восьмиядерного процессора.

Графика ARM Mali-T880 включает в себя 16 видеоядер с максимальной тактовой частотой 850 МГц и поддержкой спецификаций OpenGL ES 1.1-3.1, OpenCL 1.1-1.2 и DirectX 11. Новая графика, как опять же утверждает производитель, способна вывести мобильную графику на новый уровень, сопоставимый с полноценными игровыми консолями. Среди заявленных возможностей GPU Mali-T880 – запись видео в разрешении 4K на скорости 120 кадров в секунду.

Первые решения на базе процессоров с ядрами ARM Cortex-A72 и графическим ускорителем ARM Mali-T880 появятся в 2016 году.

Технические характеристики SoC на базе представленных ядер и графики:

http://www.gsmarena.com
http://liliputing.com
Антон Мезенцев

Qualcomm Snapdragon 810 уже на 60 устройствах

Один из ведущих производителей чипов для мобильных устройств, компания Qualcomm, готовится к первым поставкам своего флагманского мобильного процессора Qualcomm Snapdragon 810. Как сообщает источник, более 60 устройств на базе нового чипа в скором времени появятся на рынке.

И все эти устройства, так или иначе, станут флагманскими для каждой из компаний, которые планируют взять Qualcomm Snapdragon 810 себе на вооружение. В списке таких производителей значатся Motorola, Sony, LG, Xiaomi, Oppo, Microsoft и другие. Напомним, в состав Qualcomm Snapdragon 810 входят четыре производительных 64-битных ядра ARM Cortex-A57 и четыре энергоэффективных 64-битных ARM Cortex-A53. Имеются производительный графический процессор Adreno 430 (поддержка разрешения 4K), встроенный модем 4G LTE CAT9 Advanced, способный обеспечить скорость обмена данными до 450 Мбит/с. Также в нем реализована поддержка оперативной памяти LPDDR4 1600 МГц, беспроводной связи Bluetooth 4.1 и интерфейса USB 3.0 (обратно совместим с USB 2.0).

Что примечательно, Samsung отказалась от использования Qualcomm Snapdragon 810 в своих устройствах по причине перегрева процессора при выполнении ресурсоемких задач. По предварительным данным, в новом флагмане Samsung Galaxy S6 будет использоваться чип собственной разработки – восьмиядерный Samsung Exynos 7420.

http://liliputing.com
Антон Мезенцев

Intel представит процессоры с разблокированными множителями Intel Skylake-S в третьем квартале этого года

Слайд с "дорожной картой", который опубликовал сайт VR-Zone, показывает, что уже ближайшие месяцы компания Intel представит новые настольные процессоры Intel Broadwell. Кроме того, из слайда приблизительно становится известно, когда будет выпущены 14-нанометровые процессоры Intel Skylake и Intel Braswell.

Самыми первыми будут представлены настольные разблокированные 14-нанометровые процессоры Intel Broadwell-K, анонс которых состоится во втором квартале 2015-го года. Очень вероятно, что о выходе этих процессоров будет объявлено на выставке Computex 2015 в июне. Процессоры Intel Broadwell будет представлены исключительно четырехъядерными моделями, которые будут совместимы с материнскими платами на чипсетах Intel Z97 и Intel H97. Тепловыделение Intel Broadwell не будет превышать 65 Вт. Также во втором квартале ожидается выход систем-на-чипе Intel Braswell с TDP 10 Вт.

В третьем квартале ожидается анонс процессоров Intel Skylake, которые будут как четырехъядерными, так и двухъядерными. Обычные модели будут иметь теплопакет до 65 и 35 Вт, тогда у разблокированных он будет составлять 95 Вт. Для процессоров Intel Skylake будут выпускаться новые материнские платы на чипсете Intel Z170 с разъемом Socket LGA1151.

Выход нескольких серий мейнстримных процессоров очевидным образом отложит релиз новых высокопроизводительных процессоров Intel Broadwell-E до начала 2016-го года. Как и Intel Haswell-E, модели Intel Broadwell-E будут представлены 8- и 6-ядерными решениями с TDP 140 Вт. Совместимость с материнскими платами Socket LGA2011-3 на чипсете Intel X99 сохранится.

http://wccftech.com
Андрей Серебрянский