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物超所值!AMD APU融合处理器技术解析


CBSi中国·ZOL 【无】 2011年02月28日 10:33 评论
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AMD APU处理器到底是何方神圣?

  APU,全称是“Accelerated Processing Units”,加速处理器,它是融聚了CPU与GPU功能的产品电脑上两个最重要的处理器融合,相互补足,发挥最大性能。APU是AMD将于2011年投向市场的全新产品类型,它是现有CPU和GPU产品的深度融合,AMD计划用APU来开创桌面、移动以及企业多个领域的全新格局。

   APU能够完美融合CPU在复杂顺序计算和GPU在大规模并行计算的双重优势,通过硬件调度逻辑和软件层完美均衡CPU和GPU的负载,把性能从目前多核CPU的水平基础上明显提高一个档次。“最好的CPU和最好的GPU组成了APU!”AMD这样评价APU。

   AMD的APU将使用业内的通用接口进行应用层面的构建,包括OpenGL和DirectX Compute,AMD已经推出了支持前者的AMD Stream SDK v2.0;而唯一完全支持后者的API是DX11,现在只有AMD的GPU支持DX11。Chekib称在2010年正式上市的产品中,技术人员在不需要了解APU技术特性的情况下,按照现在的经验继续开发新的内容。

   CPU和GPU性能的发挥很大程度上依赖于自身或外部的内存控制器,而目前市场上的CPU内存控制器+内存使用和GPU相比,各自的性能侧重和构建方式都有很大不同,未来的APU内部的CPU和GPU逻辑将共享同一内存控制器!


AMD APU解析
APU是将CPU和显卡合二为一的智能处理器

   同时,目前独立的CPU、GPU甚至是封装在同一基板上的CPU+GPU,都是有独立的内存控制器,数据沟通需要通过I/O,而AMD就是要把它们真正融合起来,而不是简单的把CPU和GPU攒在一起。当笔者问及这样极具挑战的设计下,全新的内存控制器是否能带来APU性能的提升时,Chekib变得保守和严谨起来,他说:“我们的设计目标是提升性能。”看来这一步真的不是那么容易的事。

   AMD下一代x86核心有2款:高性能的Bulldozer和轻量级的Bobcat。Bulldozer是一款高端产品,通过紧密相连的两个核心共享资源,从而极大的提高了效率。Bulldozer每条并行的线程独享一个专用的整数核心,具有可独享或共享的浮点单元,并共享缓存。Bulldozer有两个执行单元,但可以共享一个浮点的调度程序,使它可以更好地对资源进行优化。处理器采用了高K金属栅级的32纳米SOI技术制造并在2011年上市。Bulldozer核心将在台式机服务器上使用。 Bulldozer 是AMD在x86处理器中首创多核心共享浮点单元,这样的设计也许是AMD要把大规模浮点计算交由GPU承担的一种思路,当然产品实现的细节目前还不得而知。

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低功耗、玩游戏、看高清...都是APU处理器的优势

   Bobcat非常小巧、高效,而且功耗非常低,能够在低于一瓦的情况下工作。Bobcat以不到目前处理器核心一半的面积实现了当前主流处理器90%的性能。这款核心将在2011年随着代号为Brazos的笔记本APU问世。它的设计非常灵活,高度可合成,可重新组合CPU使用。Bobcat的目标市场显然是超轻薄以及平面手持设备。

   APU产品仍然像现在CPU一样因不同性能规划成多个系列,多款型号,购买起来很简单。"这听起来似乎还很有道理,不过相信届时肯定不会有很强CPU+入门GPU这样组合的APU产品,想要APU达到独立CPU+独立GPU的性能定制还是不太现实的事情。

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AMD处理器以用户体验为中心

   AMD产品事业群资深副总裁、总经理Rick Bergman在近日记者的独家专访中表示,AMD把消费型产品(台式机、笔记本等领域)作为发展重点,未来则会大力发展充分融合了CPU和GPU的下一代APU(加速处理单元)产品,为用户带来更好的用户体验。他同时透露,在2011年上半年APU产品上市前,AMD会与软件合作伙伴展开全面协作,为APU打造完美的产业生态链。

   Bergman先生在记者的专访中直言未来AMD着重在消费型产品领域,主要战略是为消费者提供非常完整的GPU和CPU平台,而日后APU的Fusion产品线会给广大消费者带来更高性价比的丰富选择。Fusion是AMD充分融合了CPU和GPU的下一代APU产品,2月份在ISSCC展会上第一次以技术文档方式亮相,在6月2日进行了第一次晶圆和运行展示。Fusion系列的第一款产品代号为LIano,具备了媲美独立显卡的出色图形处理能力。

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APU融合处理器能给我们带来什么

   Bergman先生表示:AMD认为向APU转变是满足客户需求的必然发展趋势,集合芯片为客户提供丰富的图形处理功能和软件应用平台,从而升级客户体验。APU将为消费者带来“物超所值”的体验,例如让视频重放更清晰,游戏画面更逼真,笔记本续航能力更强。对于电脑制造商而言,APU凭借出色的图像处理能力,提供了全新的产品设计思路和灵感空间,有望带来更新颖有趣的产品。

   谈到对合作伙伴的重视,Bergman先生对记者表示:“对AMD来说,目标当然致力于制造更好的处理器并且设计更好的平台,但是达到这些目标都需要有软件伙伴非常强有力的支持。靠这些软件伙伴提供更多样的应用程序,我们才能打造更好的使用者体验。”

   从完整的演示到明年上半年上市的这段时间内,AMD不仅会大力完善APU的软件应用环境,对其硬件提升也会不遗余力。Bergman先生说:“现在展示Fusion新技术不代表我们停滞不前了,未来AMD进一步会提高GPU处理器的技能,也会研发更好的X86核心。到2011年我们正式发布Fusion产品的时候,相信有更多令人惊艳的应用和产品问世。”

    无论是现在完整的CPU和GPU平台,还是未来的APU,AMD的产品都会给最终用户带来更好的体验,其实这也是云计算热潮下终端产品的重要发展趋势之一。Bergman先生说,云计算也会逐渐影响到终端消费者使用笔记本的模式,AMD会致力发展更自然的人机交互界面,希望为笔记本和台式电脑用户提供更好的视觉享受和体验。


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APU处理器的稳定性值得信赖

   除了终端的支持,AMD在云计算的资源端更是重要的参与者。Bergman先生透露,目前AMD已经有200万颗处理器用于云计算。云计算时代的数据中心对服务器重视节能,因此每瓦特的效能成为用户衡量产品的重要指标。“AMD之前才刚发布了Opteron 4000系列,提升了每瓦特的效能,在能源管理上非常突出。” 

  曾几何时,我们对于笔记本的要求是那么的简单:仅仅是在重要的商务场所,代替笨拙的台式机,可以随时随地进行简单的数据文字处理和收发邮件。然而,随着时间的推移,我们奢望着笔记本可以给予我们更多的功能:“玩游戏”“能玩大型游戏”,“看电影”“能看高清电影”、“数据处理”“多任务大型数据处理”,无止境的对于性能追求,一度让笔记本产品的功耗和发热量不堪重负,更让笔记本的便携性和待机时间无从谈起。难怪有言论说:“笔记本终将取代台式机,成为PC的代名词。”

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APU处理器同样能够在办公应用中发挥作用

  笔记本,仅仅是一个移动数据处理终端,也许仅仅是个便携的娱乐中心,它不是万能的;笔记本也不能完全取代台式机,就像台式机不能取代笔记本一样。笔记本,更需要的是一个性能和功耗完美平衡。对于笔记本而言,更低的功耗、更多的应用软件优化支持,在这个CPU性能过剩的今天,对于我们使用电脑的意义要大远于更高的性能。基础之上的。

   然而随着AMD最新Brazos平台APU的发布,以往上网本和12寸以下小本娱乐性能不强的特性,将被打破。在保证超长待机时间、低下的发热量和轻薄便携性的同时,采用AMD最新Brazos平台的APU的上网本,也可以流畅播放高清电影和玩像《魔兽世界》这样的大型3D游戏,以往集成显卡性能过于“鸡肋”也已经成为过去。最新的软件优化支持,更流畅的高清视频播放,让我们的笔记本更加易用化、人性化。

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国外专业媒体对APU的点评

  AMD的平台功耗控制相比Inte一直都更有优势。从上面的图表,我们不难看出,目前发布的Brazos APU平台,主打主流入门笔记本Zacate核心功耗为18瓦的,而针对上网本市场推出的OntarIo平台,设计功耗仅为9W!为了凸显AMD产品在图形处理性能以及功耗上的领先性能,特意给自己针对上网本市场推出的C系列CPU,起了个“高清小本”的名字。

  从此次官方给出的一些数据表明,AMD此次发布的新APU,在保持一贯的高性能影音娱乐性能外,誓将低功耗、低发热、超长待机进行到底,从而和竞争厂商Intel的SandyBridge所追求的高性能+双   APU和GPU的融合,可以最大程度的降低CPU+GPU的总体功耗,有效减少CPU、GPU、北桥之间的延迟。事实也证明,采用AMD最新APUE-350的宏碁4253笔记本,在进行一天的使用后,键盘以及背面,没有任何的温热感,这一点不得不佩服新APU的功耗控制。

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AMD近两年的处理器规划路线图

  目前,据AMD官方介绍,AMD此次提出的融合概念APU,并不能用传统的CPU和GPU单独测试方法来决定性能,CPU+GPU可以完全实现1+1大于2的效果,而且目前已经有诸多软件对其进行优化。从上面数据来看,如果真如表内测试成绩而言,E-350 APU集成的HD6310显卡,无论在游戏性能还是高清播放性能上已经可以和入门的HD5470想媲美,预想处于相同性能等级、功耗更低,待机时间更长,发热量更小的C系列处理器产品上市将会在未来的一段时间内,成为这一价位上网本和11寸以下小本的首选。

  而E系列处理器,可以使传统的14寸主流笔记本,在保证性能够用的前提下,变得更加清凉、待机时间也将大大增加。在不远的将来,价格3000元左右的10吋上网本,可以轻松实现高清播放和3D游戏娱乐,已经离我们越来越近。超低的功耗、超低的发热、强大的影音解码体验、主流的3D应用的性能、这就是AMD新APU带给我们的最大惊喜。

 

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