HW novinky: AMD předsavila APU Carrizo

2. 3. 2015 | David Ježek | Hardware | 4476×

Dnes se podíváme na to, co dalšího vymáčkne AMD z 28nm výrobní technologie s chystanými x86 APU řady „Carrizo“. Není toho málo, tyhle čipy budou skutečně velmi zajímavé ve svých segmentech spotřeby a Intelu zachraňuje reputaci jedině vlastní, technologicky značně nadřazená 14nm výrobní proces. Ale to jednoho dne srovná AMD použití 14nm FinFET od GlobalFoundries/Samsungu, tkaže se rovnou podíváme, co Samsung kutí z 10nm hlediska. Jo a taky co chystá Intel na období 2017 až 2020.

Obsah

• Jaké bude x86 APU „Carrizo“ od AMD
• Samsung nabídne 10nm proces příští rok
• Intel o 10nm technologii, následná 7nm již prý bez křemíku

Jaké bude x86 APU „Carrizo“ od AMD

Nedávno jsem psal o papírových dracích, což je termín, který byl zaveden v souvislosti s uvedením-neuvedením GeForce GTX 480 / architektury Fermi, kdy Jen-Hsun Huang mával na pódiu GPU Technology Conference neuměle splácanou maketou karty. Papíroví draci, resp. „paprelaunche“ / papírová představení budoucích produktů jsou zhruba od té doby oblíbenou taktikou firem. Nesouvisí to s Fermi, ale tou dobou obecně firmy začaly přecházet zvývoje pod pokličkou a v maximálním utajení k vývoji, který je sdílen s veřejností. A nejde jen o hardware, tímto způsobem jsou nyní vyvíjeny i operační systémy jako Windows či iOS/„Masox“. Anebo x86 APU, konkrétně AMD „Carrizo“.

Tohle tedy není představení mobilního nástupce architektury Kaveri, nýbrž odhalení architektury, kterou ponesou v budoucnu uvedené čipy. Jejich parametry tedy dnes neznáme, ale víme, jak je architektura vylepšena.

Ve stručnost: CPU část bude lepší/efektivnější, GPU část bude lepší/efektivnější akcelereace videa bude včetně 4k rozlišení a formátu H.265 a ve 3D dojde na delta kompresi či DirectX 12 novinky. Hlavně se ale AMD podařilo opět vylepšit návrh čipu z toho hlediska, aby zabralo co nejméně místa na waferu. Procesorová jádra architektury „SteamRoller“ tak zabírají jen zlomek celého čipu, za použití nových návrhových knihoven (a použití technik pro návrh GPU i na CPU část a naopak) se oproti předchozí generaci podařilo značně zmenšit celkovou plochu čipu. Výroba ale stále bude 28nanometrová, na 14nm FinFET u GlobalFoundries/Samsungu, či 16nm FinFET u TSMC ještě doba neuzrála.

Celkově se tak modelový čip zmenšil o 23 % při stejném výrobním procesu! I díky tomu nabídne (ultra)mobilní Carrizo plně aktivní variantu GPU s 512 stream processory.

Carrizo je silně optimalizované na nízkou spotřebu, resp. co nejvyšší poměr výkon/spotřeba. Jeho doménou tak asi nikdy pořádně nebude desktop, v jehož parametrech již čipy budou silně za optimální mezí pro co nejvyšší energetickou efektivitu. I proto se nyní o Carrizo dozvídáme výhradně jako o mobilním produktu, byť podobně jako u Kaveri nevylučuje nikdo, že i na desktopy dojde.

Novinkou architektury, která dává šanci lépe kompenzovat kolísání napětí v souvislosti s neustálou změnou provozních parametrů čipů, která je dnes obvyklá, je nová technologie Adaptive Clocking. Ta v sub-nanosekundových cyklech měří napájecí napětí a pokud je zjištěn pokles přesahující nastavenou mez, dočasně (opět v nanosekundových řádech) sníží takt. Techniky může být využito buď ke zvýšení výkonu při stejném TDP, nebo ke snížení spotřeby o desetinu (GPU) až pětinu (CPU), v porovnání s předchozí generací. Dalším prvkem, který vylepšuje celkovou bilanci čipu, je „adaptive voltage and frequency scaling“. CPU jádra integrují každé po 10 AVFS prvcích, které měří jeho vlastní takt a napětí. Toho je využíváno k optimálnímu řízení provozních parametrů na úrovni jednotlivých CPU jader, v čemž hraje roli i teplota. Oproti Steamrolleru v Kaveri přináší takto vybavený Excavator v Carrizo až 40% pokles spotřeby. A nakonec jsou zde další low-power techniky, které snižují spotřebu čipu v klidu.

AMD Carrizo je jasný útok na konkurenci všude tam, kde obyčejný základní ARM výkonově nestačí, nebo je prostě architektonicky nepoužitelný. Nejde o tablety a smartphony, pro ně je TDP připravovaných variant Carrizo příliš velké, ale cokoli vyššího bude zajímavé. Přeci jen 512 stream procesorů poslední verze architektury GCNje dostatečně výkonná grafika i při nižších taktech, takže se zde skrývá potenciál pro slušné hraní her i na velmi úsporných noteboocích. Na druhou stranu ani přímá konkurence nespí, čím mám na mysli hlavně 14nm Intel „Broadwell“. Ač jeho GPU nebude lepší, jeho CPU bude zcela dostatečné a konkurenceschopné a valná většina zákazníků si nekupuje mobilní stroj s APU o TDP pod 20 W na hraní her, nýbrž na multimédia a web. A podstatné je to, že zatímco AMD ladí jak o život 28nm výrobu, Intel má 14nm FinFET. Kdyby mělo Carrizo k dispozici nejnovější továrny Intelu, měl by Intel hodně velký problém, ale pro něj hovoří právě onen náskok ve výrobních technologiích.

Samsung nabídne 10nm proces příští rok

Na konferenci ISSCC toho bylo k vidění více včetně ohlášení od jihokorejského Samsungu. Ten již od konce loňského roku vyrábí 14nm FinFET technologií a další krok, 10nm FinFET proces, hodlá představit ještě před koncem příštího roku. Začátkem roku 2017 bychom se tak mohli dočkat prvních produktů osazením 10nm FinFET čipy vyrobenými u Samsungu a kdybych si měl tajně tipnout, tak půjde v první vlně jistě o iPhony či něco podobného. A samozřejmě také čipy Samsung Exynos, pro smartphony Galaxy

10nm výroba u Samsungu bude pochopitelně startovat na tomtéž co 14nm, tedy na malých ARMech, případně na čipech typu DRAM a NAND flash. Velké procesory zatím Samsung nedělá, ale je otázkou, kam se to vyvine se 14nm FinFET výrobou, kterou sdílí i GlobalFoundries. Ta totiž vyrábí pro AMD některé jeho čipy a pokud bude spolupráce obou firem i nadále pokračovat, mohli bychom se jednoho dne dočkat i maličkých 10nm FinFET APU na bázi Samsungova procesu.

Intel o 10nm technologii, následná 7nm již prý bez křemíku

O den dříve ohlásil svoje detaily k výrobním technologiím Intel. Největší procesorový gigant je stále tahounem vývoje, vždyť na 14nm FinFET technologii již nějakou dobu vyrábí i velké x86 procesory. S 10 nanometry čekáme něco podobného, Intel hodlá procesory uvést na trh začátkem roku 2017 a v jeho případě samozřejmě nečekejme ARM, ale x86.

Zajímavější věci se ale budou dít o stupínek dále. 7nm výrobní proces, který by měl přijít někdy kolem roku 2020 (ve druhé polovině 2019, pokud budeme optimističtí), totiž už nebude stavět na křemíku. Tomuto materiálu definitivně dochází dech, 10 nanometrů bude poslední meta a momentálně se v Intelu (sluší se dodat, že už pár let) hledají a zkoušejí nástupnické materiály. Když ale budeme slovíčkařit, tak 7nm křemíkové čipy od jiných výrobců mohou přijít, ono to s tím počítáním nanometrů není tak jednoznačné, vždyť třeba 20nm planar a 16nm FinFET u TSMC se liší z drtivé většiny jen tím, že ten menší má „na výšku“ postavenou konstrukci řídící elektrody (gate), od níž TSMC odvíjí přepočet velikosti tranzistorů.

       

Komentáře

[HonzaRez]

Těch překlepů...

[Bystroushaak]

Pošli patch. To mi přijde konstruktivnější, než si stěžovat v diskuzi.

[nobody]

diff --git a/#1 b/#1
index 9858bfe..0f8b217 100644
--- a/#1
+++ b/#1
@@ -1,3 +1,3 @@
-HonzaRez
-Těch překlepů...
-http://bandzone.cz/yago
+HodneReci
+Teda jen prudím...
+http://bandzone.cz/yengogo

[Petr Ježek]

Velké vydrží více.