Spoločnosť AMD nedávno predstavila vlastnosti a výkon prvých Fusion procesorov, tzv. APU. Tieto nesú jadrá Bobcat a 80 DirectX 11 stream procesorov. Pozrime sa na technické detaily a výkon.
Čo je Brazos?
Pred tým než sa pustíme do bližších detailov, skúsime sa vymotať zo všetkých tých kódových mien, ktoré AMD používa.
Už dávnejšie sa hovorilo o architektúre Bobcat. Ide o x86 procesorové jadrá, od základu vytvorené s jednou myšlienkou – nízka spotreba a „dostatočný“ výkon pre bežné úlohy. S takýmto spojením sme sa stretli už aj pri Intel Atom, že ale nie sú novinky priamym konkurentom pre tieto low-power čipy od Intelu si povieme neskôr.
Prvými procesormi, ktoré využijú jadrá Bobcat, sú čipy Zacate a Ontario. Prvý menovaný bude mať dva modely, s TDP na úrovni 18W. Druhý bude mať takisto dva modely, no so zníženým TDP na polovicu – 9W. Zacate aj Ontario patria do jednej platformy, ktorá sa nazýva Brazos. A Brazos predstavuje prvé Fusion procesory.
Zmätení? Skúsime to graficky:
Brazos platforma je prvým výsledkom odkúpenia ATi spoločnosťou AMD. Až dnes sa ukazuje hmatateľný výsledok toho, na čo mysleli v AMD už niekoľko rokov dozadu – spojenie CPU a GPU do jedného celku.
Na ploche 75mm2 sú umiestnené dve Bobcat jadrá spolu s dvojicou SIMD jednotiek, teda spolu 80 stream procesorov. Tieto vychádzajú zo súčasnej DirectX 11 generácie Radeon grafických kariet, spolu so stream procesormi sa v jadre nachádza aj jednotka UVD3. Tá pomôže pri dekódovaní videa vo formátoch H.264, VC1, DivX, a XviD. Integrovaný je aj pamäťový radič, avšak len s jedným 64bit kanálom pre dva moduly do frekvencie 1066MHz DDR3. Celková teoretická priepustnosť iba 8,3GB/s bude zdieľaná medzi všetkými časťami APU procesora.
Zacate a Ontario obsahujú aj blok s PCIexpress konektivitou – 4 linky PCIe 2.0 pre pripojenie externého grafického jadra alebo sieťových komponentov, a opäť štvorica liniek, avšak len prvej generácie. Táto druhá štvorica poslúži na spojenie s čipom Hudson, ktorý poskytne ďalšiu I/O konektivitu (S-ATA, USB, atď., viac detailov si ešte povieme na inom mieste). Toto spojenie sa označuje skratkou UMI (Unified Media Interface)
Výrobcovia finálnych produktov s týmito procesormi budú mať možnosť využiť dva digitálne výstupy (konfigurovateľné ako HDMI, DVI a/alebo DisplayPort) alebo jeden integrovaný VGA výstup. Podporovaný je aj LVDS pre interné displeje notebookov.
AMD bude už tento rok dodávať nové procesory v takýchto konfiguráciách:
Zacate/Ontario procesor
Všetky tieto procesory sú vyrábané z jedného čipu, s jediným rozdielom v počte aktivovaných jadier a frekvencii grafickej časti. Od toho sa potom odvíja aj TDP, ktoré je 18W u Zacate čipov s 500MHz Radeonom HD 6310 a 9W u Ontario s 280MHz Radeonom HD6250. AMD prenecháva výrobu na TSMC a ich 40nm proces.
Už z týchto špecifikácií je zrejmé, kam majú tieto novinky namierené. Pôjde hlavne o netbooky, ultra-mobilné notebooky (alebo inak - subnotebooky) a v neposlednom rade all-in-one stolné počítače, tzv. nettopy. AMD však nenazýva tieto procesory priamymi konkurentmi pre Intel Atom, ale skôr rýchlejších mobilných Celeron a Pentium čipov. Priblížiť sa snáď môže Atom jedine v dvojjadrovej konfigurácii s nVidia ION grafikou. Cieľovou skupinou zariadení s Zacate sú mobilné počítače s cenou nad 399USD, teda celkom jasne nad netbookmi s Intel Atom. 9W Ontario zas pre netbooky od 299USD.
Bobcat je dosť rozdielny od Atom-u. Jedná sa o out-of-order architektúru, teda inštrukcie sa nevykonávajú „hlúpo“ za sebou, ale procesor si ich vie preusporiadať pre vyššiu efektivitu. Prítomná je podpora 64bit inštrukcií aj virtualizácia. Výkon teda bude vyšší, čo potvrdili aj prvé testy (viď nasledujúce strany).
Ďalším faktom, hodným spomenutia, je tvrdenie AMD o väčšej dôležitosti grafického výkonu ako výkonu procesorového. Akoby som to už niekde počul...áno, niečo podobné tvrdí už dlhšie nVidia. Tá na to má samozrejme jasný dôvod, keďže procesory nevyrába. Že sa však AMD orientuje viac na GPU výkon ako na procesorový, je celkom zaujímavé. Minimálne v súčasnosti totiž akcelerácia aplikácií cez GPU je len v plienkach a stále chýbajú populárne softvéry, ktoré by využívali tento paralelný výkon. Užívateľ môže akcelerovať enkóding videa, a to je asi tak všetko (ak vynecháme hry). Prvé lastovičky sa objavujú v podobe GPU akcelerácie vo web prehliadačoch (momentálne Internet Explorer 9, Firefox 4). Uvidíme čo prinesie budúcnosť a či sa AMD dnes nemýli.
Hudson čispet
Po správnosti by sme nemali nazvať Hudson čipsetom, keďže ide iba o jeden samostatný čip. Plní funkciu južného mostíka a v podstate je založený na súčasnej generácii južných mostíkov AMD SB850. Prítomné S-ATA porty sú už teda nového štandardu s prenosovou rýchlosťou 6Gbps, celkovo je možné pripojiť až 6 diskov/SSD. USB 3.0 síce nenájdeme, no prítomných je celkom slušný počet USB 2.0 portov – až do 14. A taktiež ďalšie štyri PCIexpress linky, samozrejme druhej generácie (PCIe 2.0).
Samotný čip je vyrábaný 65nm procesom a TDP sa má pohybovať od 2,7W do 4,7W. Celá platforma Brazos potom predstavuje TDP od 11,7W (9W procesor + 2,7W pre Hudson čip) po 22,7W (18W + 4,7W).
AMD uvádza dve rôzne možné konfigurácie, pre netbook s 9W Ontario procesorom bez ďalšej pripojenej grafiky, a pre notebook s Ontario alebo Zacate procesorom, kde sa pripojí výkonnejšie grafické jadro. V prvom prípade sa gigabit ethernet sieť a 802.11n WiFi pripojí cez PCIexpress linky priamo k procesoru, v druhom prípade je na tomto mieste grafické jadro, a sieťové komponenty sa pripoja k Hudson čipu.
Náhľad na výkon
AMD tvrdí, že Bobcat architektúra by mala podať 90% výkonu typického pre strednú triedu bežných mobilných procesorov. Vzhľadom na TDP je to veľmi príjemná predstava. V materiáloch ukazuje spoločnosť výkon v komplexnom teste PCMark Vantage, kde sa Brazos platforma porovnáva s Danube čipmi Athlon P320 (2 jadrá, 2,1GHz, 25W TDP, 45nm, čispet s 40 stream procesormi), Athlon V120 (1 jadro, 2,2GHz, 25W TDP, 45nm, čispet s 40 stream procesormi) a dvojicou Athlon Neo K325 (2 jadrá, 1,3GHz, 12W TDP, 45nm, čispet s 40 stream procesormi) a Neo K125 (1 jadro, 1,7GHz, 12W TDP, 45nm, čispet s 40 stream procesormi).
Z týchto výsledkov je jasné, že Brazos vo svojej najvýkonnejšej verzií sa vie dotiahnuť na súčasnú strednú triedu od AMD. Teda spĺňa to, čo AMD sľubuje. Otázka však je, ako vyzerá výkon v porovnaní s konkurenciou.
Na známych zahraničných weboch sa objavili včera nejaké čísla výkonu v benchmarkoch, ktoré nenadiktovala sama firma. Redaktori mali možnosť otestovať predprudukčné vzorky najvýkonnejšieho E-350 na referenčnej základnej doske po dobu niekoľkých hodín. Výsledky nájdete na týchto stránkach:
Anandtech.com - The Brazos Performance Preview: AMD E-350 Benchmarked
Techreport.com - AMD's Brazos platform: The benchmarks
LegitReviews.com - AMD Brazos Platform Benchmarked - Zacate E-350 1.6GHz APU
HotHardware.com - AMD Zacate E-350 Processor Performance Preview
TomsHardware.com - AMD Fusion: Brazos Gets Previewed: Part 2, Performance
PCPerspecitve.com - AMD E-350 1.6 GHz APU Brazos Platform Preview - Zacate APU Benchmarked
Výkon v skratke – dvojjadrový Atom nemá šancu, o to viac v jednovláknových aplikáciách. Výkon AMD E-350 by sa dal prirovnať k výkonu CULV procesorov Intel-u, ako je napríklad SU2300 (Core 2) či novších CULV z tohto roku (Core i3). Po stránke procesorového výkonu teda konečne konkurencia pre úsporné a stále dostatočne výkonné Intel čipy s nízkym TDP.
Čo však prekvapí, je výkon grafickej časti procesora. V hrách v pohode predbehne kombináciu Atom + nVidia ION a taktiež integrované grafické čipy v nových Core i3 / i5 (Intel HD Graphics). Napríklad v porovnaní s desktopovým Core i5 661 (3,33GHz) je E-350 rovnako výkonný, alebo v prípade Call Of Duty MW dokonca rýchlejší. Ak sa pustíte do hier na notebooku, vie AMD E-350 bez problémov s náskokom poraziť mobilné Core i3, teda len dovtedy, kým nie je hra limitovaná výkonom CPU. Stále je však výbornou konkurenciou pre CULV procesory.
Pozorní čitatelia si všimnú napríklad vo výsledkoch serveru Anandtech aj procesor VIA Nano DualCore s taktom 1,8GHz. Ten by mohol byť ďalším hráčom na tomto piesočku, finálna verzia na 40nm procese však ešte nie je dokončená a presný dátum uvedenia na trh taktiež nepoznáme. V súčasnosti sa však ukazuje veľký potenciál aj tejto platformy. Koniec koncov – konkurent navyše nikdy nie je zlý (pre nás, kupujúcich).
Záver
Aká je predpoveď pre tieto novinky od AMD? Podľa mňa nasledovná:
Ontario procesory, s TDP 9W a cieľovou skupinou od 299USD, sa objavia v prenosných minipočítačoch či netbookoch s obdobným výkonom, aký dnes poskytuje posledná generácia Intel Atom, avšak s podstatne lepšou grafickou časťou. Ak bude fungovať UVD3 bezchybne, nemal by byť problém s YouTube HD videom či s prehrávaním HD videa cez HDMI výstup. Výkon pri hraní menej náročných hier bude na míle vzdialený tomu, čo predvádza Atom s obstarožnou GMA3150 grafikou. Bojím sa jedine o procesorový výkon, ktorý môže byť vďaka nízkemu taktu dosť degradovaný oproti číslam, ktoré sú prezentované s najvýkonnejším Zacate čipom. Vhodné môžu byť tieto procesory aj pre set-top boxy alebo sieťové dátové úložiská NAS s nízkym príkonom.
Zacate, aspoň podľa výkonu aký sme videli pri prvých testoch, má veľký potenciál. Jednak pre subnotebooky, kde bude silnou konkurenciou pre obľúbené CULV procesory od Intel-u, ale aj pre použitie v stolných minipočítačoch či multimediálnych „škatuľkách“ akcelerujúcich HD video. Procesorový výkon na úrovni moderných CULV avšak s grafickou časťou, ktorá zahanbí Intel HD Graphics aj v desktopových procesoroch. 80 DirectX 11 stream procesorov na 500MHz vyzerá slušne už aj na papieri. Otázne je, ako si poradí s CULV procesormi na báze Sandy Bridge. S tým si ale v AMD nemusia ešte pár mesiacov lámať hlavu – Brazos tu bude už tento rok, mobilné SandyBridge sa dostanú do predaja najskôr ku koncu prvého štvrťroka 2011.
AMD Brazos - viac grafického výkonu, "postačujúci" procesorový výkon
Nezodpovedaná otázka je stále výdrž na batériu. AMD už tradične spomína veľmi pekné čísla, no to sa dialo aj pri predstavovaní poslednej mobilnej platformy a realita bola od sľubov veľmi ďaleko. Nová Bobcat architektúra ráta s úspornými stavmi procesora a taktiež s power-gatingom (takmer úplné odpojenie od napájania práve nevyužívaných častí čipu), predpovedaných vyše 8 hodín pre Zacate a vyše 10 hodín pre Ontario na 55Wh batérii nemusí byť (s prižmúrenými očami) až taká „fantazmagória“. Ako sa zvykne hovoriť – uvidíme. Očakávajte záplavu minipočítačov s AMD už čoskoro...
Tralalák