Carrizo to szansa AMD na zdobycie rynku laptopów

Najważniejszą zmianą, jaką zobaczymy w układach Carrizo będzie zastosowanie zupełnie nowych rdzeni procesora, które mają cechować się wysoką wydajnością i oraz dużą energooszczędnością. AMD nie zamierza też rezygnować ze stosowania bardzo dobrych zintegrowanych układów graficznych opartych na architekturze Graphic Core Next. Dzięki temu mają cechować się TDP wynoszącym od 15 do 35 W i świetnie sprawdzać się w laptopach oraz urządzeniach konwertowalnych.

Do komputerów stacjonarnych układy Carrizo prawdopodobnie nie trafią, przynajmniej nie w pierwszym rzucie.

Carrizo integruje na jednym chipie procesor, kartę graficzną, akceleratory multimediów oraz... mostek południowy. Do tej pory funkcjonował on na płycie głównej komputera lub, w przypadku układów Intel Broadwell, jako oddzielny układ znajdujący się w obudowie procesora. AMD chwali się jednak, że w tym przypadku ze względu na pamięć współdzieloną między CPU i GPU możliwe będzie znaczne zwiększenie wydajności. Oprócz tego GPU w wielu sytuacjach jest wydajniejsze energetycznie od układu graficznego.

Oznacza to, że układy AMD przerzucając część obliczeń na część graficzną mogą znacznie zwiększyć wydajność swojego chipu bez zwiększania jego zapotrzebowania na energię

O tym, że AMD ogromną część doświadczenia czerpie z produkcji układów graficznych świadczy nie tylko przerzucanie coraz większej “odpowiedzialności” na GPU, ale też zupełnie nowe podejście do kwestii układania obwodów na powierzchni jądra układu. AMD zdecydowało się na zastosowanie tu nie luźnego ułożenia cechującego procesory, a rozwiązania znanego jako biblioteki HDL, które do tej pory było stosowane w GPU. Biblioteki HDL (High Density Library), jak sama nazwa wskazuje, ma za zadanie umożliwić jak najbardziej gęste ułożenie elementów w danym układzie.

Efekty tego działania widać już na pierwszy rzut oka. Pomimo tego, że zarówno układy Kaveri, jak też Carrizo wykonano w procesie technologicznym 28 nm, to pojedynczy moduł Excavator jest aż o 23% mniejszy niż moduł Steamroller w układach Kaveri. Dzięki zastosowaniu bibliotek HDL możliwe było włączenie do Carrizo mostka południowego i zastosowanie aż o 29% więcej tranzystorów niż w przypadku układów Kaveri. Łączna ich liczba wynosi aż 3,1 miliarda.

Czy rozwiązanie to ma wady? Tak, ale niewielkie. Geściej upakowane elementy nie mogą być wysoko taktowane. AMD jednak jest zdania, że nie będzie to widoczne w przypadku tego układu.

Zwłaszcza, że AMD zależy przede wszystkim na energooszędności, a nie na wydajności i wysokich taktowaniach. A spadek ilości potrzebnej energii jest imponujący. Mimo że tak samo taktowany układ Carrizo jest o 5% wydajniejszy od Kaveri, pobiera aż 40% mniej energii. Jeśli informacje te są prawdziwe, AMD wykonało postęp nie mniejszy, niż gdyby zdecydowało się na zmniejszenie procesu technologicznego. Strach pomyśleć, do czego będzie zdolne AMD, gdy rzeczywiście obniży proces technologiczny. Czyżby firma znowu miała powrócić do walki na rynku mobilnym? Wiele na to wskazuje.

Warto jednak pamiętać, że tak duży spadek potrzebnej energii nie wynika wyłącznie z zastosowanie bibliotek HDL. Od 5 do 19% oszczędności energii wynika z możliwości bardzo szybkiej zmiany napięcia i częstotliwości pracy.

Dzięki temu nie trzeba na sztywno ustawiać wyższego napięcia w celu zabezpieczenia układu przed wyłączeniem się w sytuacji nagłego spadku napięcia spowodowanego przede wszystkim bardzo szybkim wzrostem obciążenia. AVFS pozwala w razie potrzeby na chwilę obniżyć taktowanie. Dzięki zastosowaniu 10 czujników robi to w wyjątkowo krótkim czasie, wynoszącym mniej niż 1 ns. W rezultacie rozwiązanie to nie ma zbyt dużego negatywnego wpływu na wydajność, jednocześnie poprawiając energooszczędność układu.

AMD chwali się też zastosowaniem nowego stanu energetycznego S0i3. Oznacza to, że jest to stan rozpoznawalny dla komputera jako S0 (najwyższa wydajność), ale realnie pobiera tyle mocy co S3 (stan gotowości). Dzieje się tak dlatego, że pracują tylko elementy uruchomione, a zdecydowana większość z nich jest całkowicie wyłączona. Dzięki temu układ praktycznie nie pobiera mocy (50 mW), jednocześnie mając możliwość powrotu do stanu pełnego działania w czasie praktycznie niezauważalnym dla użytkownika.

Najlepsza wersja układu graficznego wbudowana w Carrizo bardzo przypomina swój odpowiednik stosowany w Kaveri. Zastosowano tu 512 procesorów strumieniowych w konfiguracji 8x64. Nie zabrakło tu jednak kilku zmian, jak możliwość częstszego i szybszego przełączania się między wątkami oraz prioretyzowania ich. Z powodu tych drobnych zmian z możliwości wbudowanego układu graficznego może korzystać więcej programów, a Carrizo jest pierwszym układem w pełni wspierającym technologię HSA w wersji 1.0.

Kaveri też ma możliwość programowania w HSA, jednak jego szybkość przełączania się między wątkami nie jest na tyle duża, by wykorzystać pełnię możliwości tego rozwiązania. Zmienił się też układ sprzętowego kodowania i dekodowania wideo. Ma 4 razy większą przepustowość niż do tej pory oraz obsługuje kodek H.265. Dzięki tym zmianom jest dostosowany do materiałów wideo w rozdzielczości 4K.

Choć nowy układ AMD na slajdach prezentuje się genialnie, pamiętajmy, że to tylko slajdy. Niemniej jednak jeżeli są one prawdziwe, czeka nas niemała rewolucja. Co prawda Carrizo nie jest układem, który pozwoli producentom Radeonów walczyć z Intelem w najwyższym segmencie wydajnościowym, lecz nie jest to ważne. Wyjątkowo istotne jest, że AMD już niedługo będzie mogło zaoferować układy mobilne o bardzo dużej wydajności klasycznej i energetycznej.

Dzięki temu, przy sprzyjających, wiatrach zdobędzie większe udziały na rynku laptopów. Szczególnie by mnie to nie zdziwiło, ponieważ chyba każdy z nas chciałby mieć cienkiego i energooszczędnego laptopa o wydajności pozwalającej na granie w nowe tytuły.