Richland — третье поколение CPU микроархитектуры AMD. Все началось с экспансии Socket FMI и APU Llano.
Тогда, в 2011 году, был создан первый процессор AMD с интегрированной графикой на модифицированном ядре поколения К10 (Stars), и изготавливался он на мощностях
GlobalFoundries по 32-нм техпроцессу SOI с использованием диэлектриков high-k и транзисторов с металлическим затвором.
На тот момент AMD не решилась кардинально менять проверенную архитектуру К10 и прощупывала рынок на предмет интереса к новому семейству процессоров.
Шаг вперед?
Гибридные процессоры Richland для десктопов вряд ли можно ассоциировать с новым продуктом. Во-первых, процессоры Richland относительно давно представлены на мобильном рынке.
Во-вторых, их дизайн почти не отличается от того, что AMD предлагала раньше (APU Trinity). И все же AMD старается донести до покупателей свежесть и современность текущей версии APU, потому что продукт действительно важен для компании и в первую очередь — для рынка ноутбуков, нетбуков и планшетов (Temash, Kabini и Richland).
Но настоящий фурор произвел запуск процессоров на принципиально новой микроархитектуре Jaguar, которые прописались не только в мобильном секторе, но и в игровых приставках.
С десктопными образцами дела обстоят не лучшим образом. В отличие от конкурента предложить по настоящему высокопроизводительную микроархитектуру AMD не под силу,
поэтому ей поневоле приходится выкручиваться и акцентировать наше внимание на наиболее удачных частях APU. Но в целом внутренним строением Richland настолько похож на Trinity, что список изменений с легкостью умещается в одном абзаце.
- TRINITY
От двух до четырех ядер Piledriver. Площадь APU 246 мм2, до 1303 млн транзисторов. Графическое ядро HD 7ххх (VLIW4), совместимое с DirectX 11, OpenGL 4.2. От одного до четырех мегабайт кэша, без L3. Двухканальный контроллер памяти с поддержкой модулей до DDR3-1866. Интегрированный контроллер PCI Express 2.0, с возможностью работы как в режиме х16, так и х8+х8. Dual Graphics (поддерживаются модели с GPU Radeon HD 7350, HD 7450, HD 7470, HD 7550, HD 7570, HD 7670).
- RICHLAND
От двух до четырех ядер Piledriver. Площадь APU 246 мм2, до 1303 млн транзисторов. Графическое ядро HD 8ххх (VLIW4), совместимое с DirectX 11, OpenGL 4.2. От одного до четырех мегабайт кэша, без L3. Двухканальный контроллер памяти с поддержкой модулей до DDR3-2133. Интегрированный контроллер PCI Express 2.0, с возможностью работы как в режиме х16, так и х8+х8. Dual Graphics (поддерживаются модели с GPU Radeon HD 7350, HD 7450, HD 7470, HD 7550, HD 7570, HD 7670).
- Призрачные изменения
В APU Trinity применяется улучшенная архитектура Bulldozer, известная под названием Piledriver, аппаратный декодер видео, HDMI-контроллер, имеется поддержка DisplayPort 1.2.
Сам процессор изготовлен по 32-нанометровому техпроцессу. Кроме того, он обрел наборы инструкций (AVX и AES-NI) и поддержку технологии динамического разгона Turbo Core 3-0. Тогда AMD по-прежнему использовала устаревший 32-нм техпроцесс для изготовления APU.
Производство ядра Richland продолжает основываться на архитектуре Piledriver (доработанный Bulldozer), отличаясь от своего предшественника несколькими изменениями, нацеленными в основном на снижение энергопотребления и динамический разгон.
К сожалению, инженеры не стали трогать графическую часть APU. Несмотря на смену названия, за визуализацию все также отвечают до 384 ядер Radeon Cores. Правда, для того чтобы хоть как-то оправдать новый индекс, AMD использовала запас частот, разогнав видеоядро с 760-800 МГц до 800-844 МГц.
А что внутри
Основные изменения были сделаны не только ради сохранения низкого энергопотребления во всех режимах, архитектура была дополнена новыми инструкциями и актуальными технологиями:
- внедрена поддержка ISA инструкций FMA4/3, AVX, AES и ХОР;
- расширена зона работы Turbo-режима;
- контроллер памяти теперь работает с частотой 2133 МГц;
- переработан алгоритм предсказания;
- пересмотрен баланс нагрузки между CPU и GPU при аппаратном кодировании и декодировании видео.
Интересными, на наш взгляд, можно считать несколько важных улучшений: например, контроллер DDR3 адаптирован для достижения больших частот оперативной памяти.
Для APU возможность работы буфера на высоких частотах весьма критична, поэтому, чем выше частота, тем заметнее рост производительности в играх.
Richland официально поддерживает память с частотой 2133 МГц. А для энтузиастов AMD припасла сюрприз, включив в список множителей еще один шаг — 24х. Теперь речь идет о памяти, работающей на частоте 2400 МГц, что является реальным улучшением по сравнению с Trinity.
Отлично проявившая себя в домашних и малогабаритных системах технология Turbo получила дальнейшее развитие. Новые многоступенчатые режимы Turbo, полагают специалисты компании, выжимают последние соки из процессора в нужный момент.
А для корректной и беспроблемной работы инженеры расположили в кристалле Richland более десятка тепловых датчиков. Вследствие чего APU динамически вычисляет температуру каждого ядра CPU и GPU и, основываясь на этих данных, задает максимальные рабочие частоты.
Переключения между соседними стадиями происходят максимально быстро и незаметно для пользователя. Благодаря этому достигается наивысшая производительность не в ущерб энергопотреблению.
Сам же алгоритм постоянно балансирует между двумя основными состояниями: максимальной нагрузки на графическое ядро и на вычислительные блоки.
Новый процессор — старая материнская плата
Для Richland не нужны новые материнские платы, эти процессоры прекрасно работают с платформами на старых чипсетах А85Х, А75 и А55. Все, что необходимо, — это разъем FM2 и новая версия BIOS.
Но и на старой прошивке система легко запустится, предоставляя пользователю возможность обновить BIOS. В целом не так уж и плохо, если учесть, что конкурент настойчиво заставляет пользователей менять материнскую плату раз в год-два.
Поддерживаются и все старые варианты Dual Graphics, позволяющие соединять графическое ядро новых процессоров с видеокартами AMD Radeon HD 6450, 6570 или 6670 в CrossfireX-конфигурации.
Небольшое разнообразие
Ассортимент APU AMD не поражает разнообразием, а ведь буквально несколько лет назад первая серия насчитывала с десяток моделей. Очевидно, в AMD решили выпускать умеренное количество процессоров, но по очень демократичной цене.
Формально правило шести моделей соблюдено. Пара APU предназначена для энергоэффективных систем, остальные нацелены на рынок полноценных десктопов. На деле Richland позаимствовал от Trinity большинство блоков, да слегка поднялись тактовые частоты.
Графическое ядро получило новое название, но, как и прежде, содержит идентичное Trinity количество вычислительных блоков.
Впрочем, огорчаться не стоит: графический процессор от AMD до сих пор является лидером в своей области, и в ближайшее время конкуренты вряд ли его догонят.
- А10-6800К и А10-6700 быстрее, чем А10-5800К и А10-5700, на 5-7 процентов;
- А8-6600К и А8-б500 быстрее А8-5600К и А8-5500 до 10 процентов;
- А6-6400К превосходит Аб-5400К на 6-8 процентов.
В ряду Richland имеется широкий выбор процессоров К-серии с разблокированным множителем, что значительно упрощает выбор. Старшие APU с четырьмя вычислительными ядрами, А10-6800К и А8-6600К,обладают максимальным
расчетным тепловыделением на уровне 100 Вт, тогда как остальные Socket ГМ2-процессоры шеститысячной серии экономичнее на 35 Вт. Такие модели имеют и на 200 МГц более высокие тактовые частоты.
В то же время, если учесть, что для APU очень важен баланс между вычислительной и графической частью, интересной моделью можно считать А10-6700. Процессор экономичен и обладает быстродействием на уровне А10-5800К.
Мобильные версии
В наши дни микропроцессорные архитектуры в значительной степени ограничены по энергопотреблению.
Когда дело доходит до проектирования, производители соблюдают одно важное правило: любая архитектура микропроцессоров может масштабироваться до определенной величины только в рамках расчетной мощности.
И AMD, и Intel прекрасно осознают важность этого правила и поэтому разрабатывают и выпускают микропроцессоры нескольких независимых архитектур.
Intel предлагает нам Atom для несложных задач, где во главу угла поставлено низкое энергопотребление.
В 2010 году AMD показала Bobcat для аналогичных условий работы. В этом году компания официально запускает Kabini и Temash — APU на основе первой серьезно переработанной архитектуры с ядром Jaguar.
AMD традиционно делит процессоры по ценовым сегментам: в нижней части (в плане производительности) располагается мобильная платформа Elite Mobile, ранее известная под кодовым названием Temash.
В середине находятся процессоры Mainstream, иначе именуемые Kabini. А выше стоят APU Richland, которые AMD называет Elite.
Всего на рынок поступят пять новых Kabini с разным энергопотреблением — от 9 до 25 Вт. Младшим процессорам досталось по два ядра Jaguar, а двум самым производительным — по четыре.
Графическая составляющая Kabini не подверглась сокращениям, поэтому в части 3D APU довольствуется 128 исполнительными устройствами GCN-архитектуры.
При средней и малой нагрузке процессоры отключают большую часть транзисторов, а те, что остаются в боевом положении, серьезно снижают свою частоту.
При близком знакомстве мы убедились, что компактные ноутбуки с Kabini действительно потребляют немного энергии и позволяют работать на компьютере продолжительное время.
При этом вы не будете чувствовать себя ущемленным: ноутбук деликатно управляет массой энергосберегающих функций.
Мало того, вскоре мы увидим APU Temash (младшие модели) в «таблетках», а главное, Kabini может найти свое место в больших планшетах и гибридных устройствах.
С чипами, потребляющими 9 и 15 Вт, AMD намерена отвоевать место под солнцем в тех секторах рынка, где до сих пор нам привычнее было видеть процессоры Intel.
Источник: www.computerbild.ru
