HW novinky: CES 2014 – 2. část (kterak Elpida svou smrtí „zabila“ i nové APU Kaveri od AMD)

17. 1. 2014 | David Ježek | Hardware | 7160×

Dnes to bude převážně o novém x86 APU od společnosti AMD, které je sice výtečné, ale mohlo být ještě daleko výtečnější. Pojďte se tedy podívat na příběh procesoru kombinovaného s grafikou, který staví na 2 těch úplně nejnovějších dostupných technologiích, ale 3. taková mu nebyla dána sudičkami do kolébky&hellp;

Obsah

• Úvodem k APU
• Kaveri a jeho parametry
  • HSA
  • UVD4, VCE2, Mantle, TrueAudio
  • Proč a jak Elpida ublížila procesorům AMD Kaveri
• Jaký bude osud Kaveri a co základní desky

Úvodem k APU

APU je „buzzword“, který používá AMD pro své čipy kombinující CPU a GPU. Podobně (asi) Intel zavedl označení CPU, Nvidia zase označení GPU. Neznamená to, že by jejich konkurenti neměli CPU a GPU, stejně tak to neznamená, že AMD jako jediná má to, co odpovídá názvu APU. V případě AMD se to ale má tak, že chápe toto označení jako čip, který umí dobře kombinovat výkon pár velkých x86 jader a hromady malých GPU jádříček s obrovskou paralelní silou. Ač tedy osobně nemám problém považovat Intelovy současné procesory za APU, vždyť v sobě kombinují CPU + GPU již delší dobu, faktem je, že 3D výkonem i schopnostmi výpočetními na AMD zdaleka nemá.

Zkrátka a dobře, APU jsou doménou převážně AMD a ona byla tím, kdo první solidní APU uvedla na trh. Bylo to AMD „Llano“ před 3 lety. Tehdy postavené na 32nm výrobě, x86 jádrech K10+ (Phenom/Athlon II architektura) a VLIW5 GPU (~HD 5000). O rok až dva později přišly dvě různé generace představující stejné vylepšení: nejprve „Trinity“ s Piledriver x86 CPU jádry a VLIW4 GPU architekturou (HD6000), stále však na 32nm procesu, a poté „Richland“, prakticky stejný produkt, jen vyladěnejší výroba a správa napájení.

Nyní tedy přichází Kaveri, první pořádně odlišný čip od dob „Llano“/„Trinity“. Využívá totiž 28nm výrobu u TSMC, CPU jádra jsou nové generace Steamroller (tak ještě v rámci procesorů FX nepřišla) a GPU spadá do generace GCN+ (HD7000 a výše). AMD tedy dala Kaveri do vínku to nejšpičkovější, co má v tuto chvíli vyvinuto.

Kaveri a jeho parametry

28nm čip nese čtyři CPU jádra a GPU jádra o počtu až 8 – v součtu tedy 12 výpočetních jader, jak to AMD nyní prezentuje. V případě GPU části to ale neznamená počet stream procesorů, ale počet větších bloků. Model nejvyšší, A10-7850K jich nese 512, nižší modely A10-660 a A8-7600 nesou 384 stream procesorů, podobně jako „Trinity“/„Richland“, ale novější architektury.

GPU je vždy taktováno na 720 MHz, CPU sestupně pro jednotlivé modely a základní/turbo takt následovně: 3,7/4,0 GHz, 3,4/3,8 GHz a 3,1/3,3 GHz pro 45W verzi A8-7600, resp. 3,3/3,8 GHz pro 65W verzi A8-7600. Obě A10 jsou na trhu již nyní, obě A8 přijdou v průběhu tohoto kvartálu.

Na Kaveri je jasně vidět, že jeho výkonnostní potenciál roste s taktem pamětí. Operační paměť v PC totiž slouží i pro GPU, a to potřebuje tolik paměťové propustnosti, kolik je možné. Podívejte se na graf výkonu pro jednotlivé takty DDR3 pamětí. Není náhoda, že AMD s uvedením Kaveri doplnila svoji „über-JEDEC“ specifikaci AMD Memory Profile (AMD AMP, obdoba Intel XMP) právě o DDR3-2400.

HSA

Nová sjednocená architektura a úzké propojení CPU a GPU ve výpočtech umožňuje spoustu věcí. Vizte slajdy.

UVD4, VCE2, Mantle, TrueAudio

Kaveri implementuje i poslední novinky a verze technologií AMD. Jde o dekodér videa UVD, kodér VCE, aplikační rozhraní Mantle a zvukové vylepšení TrueAudio.

Proč a jak Elpida ublížila procesorům AMD Kaveri

A to mě vrací k tématu japonské Elpidy. Tento výrobce pamětí a přední inovátor (nejen) oboru technologií SDRAM totiž byl tím, kdo primárně stál za vývojem nového standardu GDDR5M. Jenže zkrachoval a s ním vzaly za své i tyto vyvíjené čipy. AMD s GDDR5M pro Kaveri počítala a doslova na něm byla závislá, protože věděla, že grafický výkon čipu bude takový, že DDR3 nebudou stačit. Ne, pokud nechcete sáhnout po superdrahých a malosériově vyráběných DDR3 čipech jako DDR3-3000.

Čipy GDDR5M měly nabízet takt až 4,0 GHz už loni na podzim. To by obrovsky zvedlo propustnost systému a Kaveri by bylo daleko rychlejší, zejména ve hrách. Jenže Elpida krachla a s ní i tento projekt. Faktem totiž je, že v oboru DDR pamětí se prakticky nedají vydělat peníze, konkurence je obrovská. Nikdo další tak projekt nepřevzal, svět se drží konzervativně DDR3, vyvíjí DDR4 a drahé GDDR5 se nedaly kvůli ceně použít – Kaveri prostě není Playstation 4.

Výkon GPU zejména v obou vyšších verzích je tak srážen dolů nutností používat něco tak pomalého jako DDR3, byť DDR3-2400. Jediné APU Kaveri, kde nepůjde výkon výrazněji dolů, tak patrně bude nižší model s 384 stream procesory, ale to jsme zase prakticky tam, kde byl už „Richland“ či „Trinity“. Akorát ty provozní vlastnosti budou lepší.

To je mimochodem jedna z příčin, proč pro další generaci APU už AMD ani nepočítá se žravějšími verzemi než 65W – nevyplatí se to, protože je tu výkonnostní brzda. Naopak se spíš poohlížejme v budoucnu po 45W či 35W variantě: vystačí si s libovolně nevýkonným zdrojem a odvede parády dost (FullHD hraní, 4k video atd.).

Jaký bude osud Kaveri a co základní desky

Čipsety a základní desky pro Kaveri jsou již na trhu, jde o vše se socketem FM2+. Výrobci pouze aktualizují BIOSy, obvykle to sebou nese i přidání podpory pro AMP profil DDR3-2400. Základní desky s čipsetem AMD A88X se prodávají už od 1 200 Kč, jsou mezi nimi Mini-ITX modely, stejně jako FullATX.

Ještě vám dlužím ceny Kaveri. Vyšší model A10-7850K s odemčeným násobičem, vyjde na zhruba 4 300 Kč – AMD sama u něj zmiňuje možnost přetaktovat GPU někam k 1 000 MHz a přetaktování pamětí na DDR3-2500, plus je samozřejmě plně taktovatelná CPU část. Záleží jen na vašem chladiči CPU, základní desce, pamětech či zdroji, kolik z toho vymáčknete. Nižší model A10-7700K též s otevřeným násobičem vyjde na 3&bsp;800 Kč – jistě se shodneme, že když už, tak se vyplatí buď počkat na A8-7600, nebo koupit rovnou nejvyšší model. Takto to má AMD nastaveno v podstatě i u AM3+ procesorů řady FX.

Kaveri si ale mimochodem možná střihne podobnou roli jako „Trinity“ – ta byla relativně krátce po svém uvedení nahrazena vylepšenou verzí „Richland“. Následnické „Kaveri Next“ by údajně mohlo být vyráběno 28SHP procesem u GlobalFoundries, který sice před časem zmizel z roadmap, ale nelze vyloučit jeho exkluzivitu pro AMD (GF je původně výrobní divize uvnitř AMD).

Příští generace by tak mohla běhat na ještě vyšších taktech (což nevylučuje návrat ke 100W(+) verzi pro desktopy. Navíc se dále hovoří o tom, že by AMD APU měla – v rámci řešení problému zvaného „smrt Elpidy a GDDR5M s ní“ – dostat do vínku nikoli dvoukanálový, ale čtyřkanálový řadič pamětí. Ten totiž obsahuje již Kaveri [PDF] (snad v rámci původních příprav na GDDR5M?), ale podle všeho není naplno využíván. Pokud na to opravdu dojde, pak bude muset APU precizněji řídit paměti, ale pokud to AMD zvládne vyřešit, otevře se jí i na DDR3 cesta k více než luxusní propustnosti. A čistě teoreticky by jednoho dne mohlo přijít nabušené 28nm APU – třeba i s 8core CPU částí a třeba 1024 až 1536 stream procesory. Kaveri již nyní podporuje až 64 GB paměti, to by tedy neměl být problém. Ale to je jen taková moje vysněná spekulace na závěr.

       

Komentáře

[JoHnY3]

Kdyz se clovek podiva na provozni parametry Kevari a jeho IPC, tak si rikam, ze by AMD melo nabidnout i nejaky to 8jadro s mensi GPU casti na HSA. Docela bych po takovym HW skocil.

[snajpa]

Tusi nekdo, jak to bude s Kaveri Opterony?

[ovoce]

Přímo ten samý čip má být letos na prodej i jako CPU nebo APU pro jednoprocesorové servery. Kódové označení je "Berlin", ale podle některých informací to bude (35W?) notebooková verze, a bude to naletované přímo na desku.

[Michal2]

GlobalFoundries, TSMC, ELPIDA... za problemy AMD muzou zkratka vzdy jine firmy. ELPIDA to dotahla tak daleko, ze nez aby pomohla AMD tak radeji krachla. Pojdme spolecne odhalit toto celosvetove spiknuti namirene proti AMD vedene Astanem Seranem a jeho Vesmirnymi Lidmi Nazory, ze ELPIDA krachla z prosteho duvodu, ze nebyli schopni dovest produkt do vyrobitelne podoby (zejmena kvuli potizim s rusenim na sbernici) a ze stejneho duvodu je ani nechtel nikdo koupit jsou FALESNE a siri je vyse zmineny Astan Seran.

Ted vazne, ja mam s temi grafikami v CPU dost problem. V cpu chci bud grafiku pro kancl abych ji mohl pouzit... pro kanclpraci a zbytecne nezrala a byla levna, nebo aby mi nebylo lito ji nahradit diskretni grafikou. Tyhle APU, ktere maji zbytecne vykonne GPU pro kanclpraci a na druhou stranu nestaci na novejsi hry mi prilis nedavaji smysl.

[ovoce]

Ty paměti GDDR5M Elpidu nepotopily, to spíš tak celková ekonomická situace, tlak byl holt příliš silný (paradoxně pak šli ceny RAM nahoru, ale to už pro ně bylo pozdě). A koupit ji někdo i chtěl a koupil - Micron :)

[frr]

Není náhodou Micron velký kamarád s Intelem?

[Petr Ježek]

Ohledně produkce GDDR5 v Quimondě/Infineonu nic? Však čas rychle ukáže, zda tyto paměti doputují nejen do AMD živené PS4, ale i do PC (pochopitelně za ekonomicky výhodnějších podmínek).

[Karel]

AMD prostě všichni ubližujou; tentokrát ta ošklivá Elpida, fuj fuj. Jiná věc je, že APU není jenom nacpat do jednoho soketu CPU a GPU (případně to tam nalepit jako několik čipů, třeba ještě s videopamětí), ale také to chce nějakou spolupráci - to je to HSA. Už to sice umí unifikovanou adresaci, ale (což je pro použití podstatné) neumí to unifikovaně hw přepínání kontextu, meziprocesovou komunikaci (IPC), semafory, hw ochranu paměti GPU mezi procesy a plno dalších věcí. Prostě to, co se v CPU zavedlo někdy s i386. Aby tam byl hw, co to řídí - supervizor mod atd. atd. Něco z toho bude umět až následník Kaveri, Caruso nebo jak. APU, HSA ? To mi připomíná, budou v komunismu společné jenom ty ošklivé holky nebo i ty pěkné ? Zatím se mi zdá, že AMD páchá nějaký dosud neznámý způsob řízené sebevraždy. Co třeba ECC podpora, to bylo vždy v každém desktop procesoru. AMD to zrušila, no tak to Intel zavedl i u nejlevnějších Pentií. AMD by mohlo prodat Steamroller pro AM3+ a G34 desky - nebude. Hm. Co kdyby si to někdo koupil, žejo.

[hlasovani]

Autor tohoto seriálu je bulvární pisálek. Nadpisy a text seriaálu je jasným důkazem.

[Petr Ježek]

Někoho článek nutí přemýšlet, jiného odsuzovat...

[Petr Ježek]

IMHO vysoký takt je nesmyslný. Račte si, prosím, vzpomenout na informace o Amigách na Motorole či je vyhledat. Byly stejně výkonné i rychlé jako mnohem rychleji tikající intelské PC-XT/AT. Vysoký takt vede k zahřívání (ztrátové teplo) a zvýšenému příkonu (na ten takt a na chlazení). Dále vysoký takt prodražuje výrobu svými nároky na vyšší kvalitu chipů (jejich elektrofyzikální odolnost). V článku zmíněná závislost na operační paměti je jen doplňkový problém. AMD jde špatnou cestou, rychlý tik nic nezachrání a způsobí pouze větší problémy. Howgh!

[...]

tika uz to vsechno jen k synchronizaci relativne nezavislych vypocetnich celku jejichz vypocetni kapacita neni na tiku zavisla. pouze jejich propustnost prijmout zadani a postoupit vysledek k dalsimu zpracovani. vyssi frekvence pak znamena mensi prostoje, kratsi synchronizacni puls pak znamena desitky procent vykonu, ktere se neztrati v cekani na jeho dokonceni. na 4GHz RAM tlacili proto, ze dalsim krokem melo byt pohlceni RAM do CPU jako dalsi urovne cache...

Cela architektura je postupne kvuli vykonu vcucavana bliz a bliz k CPU. Jedine co odolava jsou zatim archivacni uloziste. Jinak RAM se pomalu ale jiste presouva tam kam patri ... jen do dalsi urovne cache. Na misto RAM uz davno nastoupily SSD... opet bude potreba prepsat ucebnice vypocetni techniky.