Презентація APU AMD Kaveri: революційний крок у майбутнє чи топтання на місці?

Здійснилося! Компанія AMD нарешті представила нову лінійку APU, у якій інтегровано багато унікальних технологій. Їхня розробка та реалізація потребували досить багато часу, зусиль і витрачених ресурсів, тому цілком логічно, що на лінійку APU AMD Kaveri покладені досить великі надії та очікування. Поки ще рано говорити про те, чи зможуть вони виправдатися повною мірою або ж знову багато користувачів будуть розчаровані невідповідністю між бажаним і дійсним. Проте реліз новинок дозволяє повною мірою розглянути всі їхні інноваційні технології та функціональні можливості, а також ознайомитися з першими офіційними результатами тестування в реальних умовах.

Традиційно напередодні офіційного дебюту нового покоління процесорів компанія AMD організувала телеконференцію для своїх партнерів і представників мас-медіа. Її провів Саша Маринкович (Saša Marinkovic) – старший менеджер підрозділу технічного маркетингу компанії AMD.

Ступінь покладених надій і рівень гордості за новий продукт червоною ниткою проходять через всю презентацію: починаючи з досить сміливої назви (Welcome to the revolution); продовжуючи скромним згадуванням того, що перед нами найбільш продуктивний APU із усіх представлених раніше, і закінчуючи відмінними результатами тестування з використанням ігрових бенчмарків.

Але для початку були представлені підсумки маркетингових досліджень відносно ступеня використання гібридних процесорів на ринку. Зокрема, аналіз фахівців компанії Jon Peddie Research показав, що в третьому кварталі 2013 року 9 із 10 комп'ютерів (включаючи ноутбуки) постачалися з процесорами, у яких присутнє інтегроване графічне ядро. Тобто популярність використання традиційних ЦП зведена до мінімуму, і все це відбулося лише за 3 роки.

Графік продажів APU серії AMD A10 минулих серій також свідчить про ріст їхньої популярності серед споживачів. Шкода тільки, що компанія AMD не вказує конкретних цифр, однак крива їхніх продажів досить красномовно свідчить про підвищення попиту на ці процесори.

Далі Саша Маринкович перейшов до презентації нового покоління APU – AMD Kaveri. Для початку були позначені ключові їхні переваги:

• використання революційної мікроархітектури;
• досягнення максимальної обчислювальної продуктивності (серед усіх представлених на ринку лінійок APU компанії AMD);
• застосування функціональних можливостей дизайну HSA;
• підтримка до 12 обчислювальних ядер;
• підтримка технології AMD TrueAudio і стандарту Ultra HD 4K;
• реалізація інтерфейсу PCI Express 3.0.

Забігаючи вперед, відзначимо, що це не єдині переваги новинок, а деякі з непозначених тут є настільки ж цікавими та досить унікальними. Але про все по порядку.

З першого погляду загальна структура APU серії AMD Kaveri не відрізняється від такої в рішеннях лінійок AMD Richland і Trinity. Тут також присутні: 2-ядерні процесорні модулі, графічний процесор, а також контролери оперативної DDR3-пам'яті, шини PCI Express і відеоінтерфейсів. Відмінності ховаються в деталях.

Зокрема, процесорні модулі використовують нову 28-нм мікроархітектуру AMD Steamroller, що дозволило підвищити кількість виконуваних інструкцій за такт (IPC) на 10-20%. Спосіб досягнення цього результату криється в успішній реалізації кількох дуже важливих завдань: прискоренні подачі даних до обчислювальних блоків, поліпшенні продуктивності окремого процесорного ядра (ахіллесова п'ята 2-ядерних модулів) і підвищенні показника продуктивність / ват, іншими словами поліпшення ефективності роботи APU.

Виконання першого завдання було реалізоване шляхом використання блоку дешифрування для кожної лінії цілочисленних операцій, збільшеної кеш-пам'яті L1 для інструкцій, оптимізованого процесу відправлення та поліпшеного механізму попереднього вибору інструкцій.

Вирішення завдання поліпшення продуктивності окремого процесорного ядра звелося до оптимізації в роботі модуля планувальника цілочисленних операцій (Integer Scheduler) і кеш-пам'яті L1 для даних.

Досягнути підвищення показника продуктивність / ват дозволили: оптимізація роботи модуля вибірки (Fetch), збалансування функціонування модуля операцій з дійсними числами та забезпечення динамічного перерозподілу використання загальної кеш-пам'яті L2 відповідно до рівня поточних навантажень.

Графічне ядро APU AMD Kaveri використовує ефективну мікроархітектуру AMD GCN. У зв'язку з цим фахівці компанії вирішили піти на досить цікавий крок, який одним користувачам може здатися оптимізацією, а іншим – маркетинговим ходом. Суть його в наступному. У попередніх поколіннях APU (AMD Richland, Trinity і Llano) для позначення кількості структурних елементів у складі інтегрованого графічного процесора використовувалися тотожні терміни: «Radeon Core», «потокові процесори» або «шейдерні конвеєри». Наприклад, максимальна їхня кількість в GPU рішеннях серій AMD Richland і Trinity становила 384. А от для APU AMD Kaveri ввели назву «GPU Core», яка позначає кластер з 4-х блоків SIMD. Враховуючи, що кожний з них має підтримку 16-ти тих самих шейдерних конвеєрів (або Radeon Core), одержуємо 64 обчислювальні блоки. У результаті 512 шейдерних конвеєрів (максимальна кількість структурних елементів для APU AMD Kaveri) перетворюються в 8 GPU Core, а 384 становлять відповідно – 6 GPU Core. Чому цей момент є дуже важливим? Тому що для представлених новинок буде використовуватися позначення обчислювальних ядер, тобто CPU Core + GPU Core. Наприклад, для моделі AMD A10-7850K зазначено 12 обчислювальних ядер (4 + 8), для AMD A10-7700K -10 (4 + 6) і т.д.

Звичайно, для людей, які не присвячені в тонкощі такого маркетингового ходу буде складно відразу ж провести паралелі з рішеннями минулих поколінь, тому багатьом така схема може не сподобатися. Однак складно заперечувати, що вона має під собою цілком логічну основу. По-перше, у сумарній площі кристала модуль графічного процесора займає 47%, тому називати новинки «процесором» уже й не зовсім коректно. По-друге, використання HSA-технологій (AMD hUMA і AMD hQ) дозволяє обом типам ядер одержувати доступ до оперативної пам'яті й динамічно перерозподіляти завдання для підвищення ефективності їхньої роботи. Тобто тепер уже можна говорити не про окрему оцінку рівня продуктивності процесорних і графічних ядер, а про сумарну, адже вперше вся структура APU діє як одне ціле, а не як набір окремих обчислювальних блоків, кожний з яких використовується для вирішення вузького кола завдань.

Переходимо до ще цікавішої частини презентації – результатів тестування. Як бачимо, популярні синтетичні бенчмарки (PCMark 8, 3DMark, Basemark CL) дуже добре сприйняли весь ряд інновацій, реалізованих у моделях лінійки AMD Kaveri, дозволивши флагманському APU (AMD A10-7850K) піти у відрив від конкурентних аналогів (AMD A10-6800K і Intel Core i5 4670K). Співпраця компанії AMD із ключовими розробниками прикладних додатків також не пройшла даремно, забезпечивши оптимізацію програмного коду багатьох популярних рішень. У результаті вони гарантують підвищений рівень продуктивності, що демонструється на прикладі Adobe Photoshop Creative Cloud і Libre Office.

Говорячи про реальні програми, не можна залишити без уваги і світ ігор, який для багатьох є ключовим при виборі конфігурації комп'ютера. І тут компанії AMD є чим похвалитися, адже в нових APU рівень продуктивності графічних ядер зріс у деяких випадках до 50% (згідно з результатами внутрішніх тестувань). Тому не дивно, що флагманська модель AMD A10-7850 з легкістю випереджає зв'язування Intel Core i5 4670K + NVIDIA GeForce GT 630. У багатьох читачів цілком логічно виникло запитання: «Хто ж у наш час використовує для ігор відеокарту бюджетного класу рівня NVIDIA GeForce GT 630?» У фахівців компанії AMD виникло аналогічне запитання, відповідь на яке вони вирішили пошукати серед користувачів популярного сервісу Steam. Як виявилося, приблизно 35% із них використовують у складі своїх ПК графічний адаптер, який за рівнем продуктивності поступається показникам APU AMD A10-7850K.

Загальний же результат порівняння процесора Intel Core i5 4670K і APU AMD A10-7850K в ігрових додатках з використанням дискретної відеокарти AMD Radeon R9 270X цілком можна записати в актив компанії AMD. Звичайно, більшість локальних порівнянь залишилася за рішенням Intel Core i5 4670K, але відсоток відриву досить низький, що дозволяє говорити про практичну рівність показників цих двох моделей. При цьому вартість процесора компанії Intel вища, аніж його конкурента.

Презентація AMD Kaveri відкрила ще один секрет. Напевно, багатьох цікавило питання: «Навіщо компанія AMD оснастила деякі відеокарти лінійки AMD Radeon R7 більш повільною DDR3-пам'яттю замість GDDR5?». Відповідь може критися в можливості використання подібних рішень у парі з деякими APU у режимі AMD DualGraphics. Як бачимо, приріст продуктивності в окремих іграх може досягати 95%, піднімаючи частоту зміни кадрів на цілком комфортний рівень.

Є в компанії AMD і свій туз у рукаві під назвою «Mantle», який забезпечує істотне підвищення швидкості відтворення ігрового процесу. Використання цієї технології при розробці ігор дозволяє суттєво підвищити частоту зміни кадрів.

Для візуалізації переваг технології AMD Mantle було використано кілька ігор, а саме: Star Swarm і Battlefield 4. Спочатку на тестовій системі фіксувався рівень продуктивності версій цих ігор, написаних під API DirectX. Потім на тому ж тестовому стенді запускали ці ж гри, тільки створені із застосуванням технології AMD Mantle. Результат досить вражаючий, адже приріст склав понад 200% для Star Swarm і 45% для Battlefield 4. При цьому ніякі параметри тестової системи в процесі вимірювання не змінювалися, тобто використання AMD Mantle забезпечує істотний додатковий приріст продуктивності ігрових систем із сумісною графікою компанії AMD.

До того ж технологія AMD Mantle додатково дозволяє скоротити APU компанії AMD відставання від процесорів компанії Intel. Зазначені слайди досить красномовні: середньоціновий APU AMD A8-7600 впевнено конкурує з флагманським Intel Core i7 4770K, скорочуючи відрив у продуктивності з 40% до 6%.

Ще однією важливою перевагою APU AMD Kaveri є підтримка технології AMD True Audio, яка забезпечить більш реалістичний і всеспрямований звук з поліпшеною системою придушення шумів.

Любителів високоякісного відео у форматі Ultra HD 4K порадує й реалізована підтримка апаратного кодування та декодування мультимедійного контенту у форматі HEVC. Більше того, APU AMD Kaveri забезпечують і масштабування стандартного відео Full HD (1080p) в Ultra HD 4K.

Не зайвим буде згадати й про таку корисну технологію, як AMD Fluid Motion Video, успішно реалізовану в новому покоління APU. Суть її зводиться до апаратної інтерполяції кадрів у режимі реального часу, що забезпечує плавне і якісне відображення фільмів формату Blu-ray при швидкості 60 кадрів/с. Звичайні ж програвачі в такому випадку просто дублюють оригінальний кадр, що веде до менш якісного рівня відтворення.

Приємно було побачити під час презентації APU AMD Kaveri брендові модулі оперативної пам'яті компанії AMD, назви яких тепер також відповідають вже знайомій нам за десктопними відеокартам схемі: AMD Radeon R5 (Entertainment) – для використання в мультимедійних системах, AMD Radeon R7 (Performance) – для продуктивних систем і AMD Radeon R9 (Gamer) – для ентузіастів комп'ютерних ігор.

Як бачимо, застосування модулів з більш високою тактовою частотою дозволяє відчутно підвищити частоту зміни кадрів у використовуваних ігрових бенчмарках.

Ще одна унікальна та дуже цікава технологія, реалізована в APU AMD Kaveri, носить назву «Configurable TDP». Вона дозволяє змінювати показник TDP використовуваного процесора залежно від конкретного типу поставлених завдань. Виставити необхідний показник (45 / 65 / 95 Вт) можна в BIOS материнської плати, після чого система самостійно оптимізує його тактові частоти. У результаті можна змусити флагманський APU AMD A10-7850K працювати з показником TDP на рівні 45 Вт для економії електроенергії, якщо планується, наприклад, перегляд відео або робота з офісними документами.

При цьому бенчмарки PCMark 8 v2 Work Test і 3DMark Fire Strike свідчать про хорошу продуктивність APU AMD Kaveri у порівнянні з відповідними конкурентами із серії AMD Richland при роботі зі зниженим показником TDP. Таким чином, новинки являють собою досить універсальні рішення, рівень продуктивності та енергоспоживання яких можна легко сконфігурувати для виконання певного типу завдань.

Не забули представники компанії AMD нагадати й про вже доступні чіпсети: AMD A88X, AMD A78 і AMD A55 для платформи Socket FM+, на основі яких створені материнські плати для роботи в парі з APU AMD Kaveri. Приємно відзначити, що ці моделі сумісні з попередніми поколіннями APU (AMD Richland і AMD Trinity), тому перехід можна здійснити поступово.

На завершення телеконференції були представлені короткі характеристики трьох перші APU лінійки AMD Kaveri: AMD A10-7850K, AMD A10-7700K і AMD A8-7600. Як бачимо, вони мають 12 або 10 обчислювальних ядер та працюють на частотах від 3,3 до 3,7 ГГц у номінальному режимі або від 3,8 до 4,0 ГГц у турборежимі. Ці показники трохи нижчі частот APU попередніх поколінь. А от швидкість інтегрованих графічних ядер у всіх трьох новинок однакова – 720 МГц. Також усі вони мають підтримку 4-х МБ кеш-пам'яті 2-го рівня та ряду вищезгаданих технологій (AMD hUMA, AMD hQ, AMD Mantle, AMD TrueAudio і AMD Configurable TDP).

На території деяких країн буде діяти й спеціальна пропозиція: гра Battlefield 4 у подарунок при покупці APU AMD A10-7850K або AMD A10-7700K.

Завершує даний репортаж галерея з офіційними результатами тестування APU AMD Kaveri з конкурентними аналогами. Відзначимо, що фахівці компанії AMD не полінувалися й навіть протестували ефективність їхнього флагманського APU у процесі генерації криптовалюти (Lite Сoin). Що із цього вийшло – дивіться нижче.

Автор: Сергій Буділовський
Переклад: Олесь Пахолок

При підготовці матеріалів використовувалися офіційні матеріали, надані компанією AMD.