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HSA架构、优化绘图效能 AMD 「Kaveri」APU处理器正式登场

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2020-12-07 16:52:13
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HSA架构、优化绘图效能 AMD 「Kaveri」APU处理器正式登场

AMD 14 日正式发表新一代 APU 处理器,代号为「 Kaveri 」,由「 Steamroller 」架构 CPU 以及 Radeon R7 系列 GPU 整合而成,可提供高效绘图能力,并首度支援 HSA 异构系统架构,可因应当前 GPU 使用量为 CPU 进行加速,进而提升 APU 整体运算能力。



整合「 Steamroller 」 架构 CPU 、 Radeon R7 系列 GPU

AMD 「Kaveri」APU

自 2011 年起, AMD 为主流桌上型平台首度发布整合主流绘图卡等级的 APU 处理器,以提供当代主流级效能的绘图能力为卖点,力争整合式入门平台市场,并直接影响到低阶绘图卡的价值,使近年绘图卡厂商已偏向仅推出主流级或以上的独立绘图卡,而低阶平台则以整合式处理器为主。

随着「 Llano 」、「 Trinity 」及「 Richland 」等 APU 先后完成其使命后,踏入 2014 年, AMD 发表全新的「 Kaveri 」 APU 处理器,由 「 Steamroller 」 架构 CPU 以及 Radeon R7 系列 GPU 整合而成,除了一般的运算能力得到提升外,同时又可以满足入门用家在进行游戏或播放影片时得到更佳的声画娱乐享受。

其实「 Kaveri 」 APU 原定于去年推出,其架构资料早已被透露,不过最终因种种原因,令 AMD 于去年改为推出「 Richland 」作过渡,而「 Kaveri 」 APU 则延至今年才正式发表。受惠于採用 28nm 製程,其 Die Size 为 245mm2 ,内建 24.1 亿个晶体,而且可在有限的面积下加入更多 GPU 和 CPU 密度,并减低电阻和提升核心时脉,而又能让 APU 保持在最高 95W TDP 功耗水平。

Kaveri
AMD 「 Kaveri 」 APU 由 GPU 和 CPU 组成

在官方的资料中,不难发现「 Kaveri 」 APU 的 GPU 比例较 CPU 为多,最高为 12 核心 (4CPU + 8GPU) ,其中 CPU 部份採用「 Steamroller 」架构,以提升多程线程工作,以及单线程工作的效能为主,每周期可增加 30% 的 Ops 、每线程增加最多 25% 工作发送、减少 20% 的分支预测错误,以及减少 30% 的 I-Cache Misses ,而且也改进了执行单元以及 L2 Cache ,令效能得到提升。

GPU 部份佔下整体「 Kaveri 」的 47% ,内建 Radeon R7 系列核心,採用 GCN 架构,最高内建 512 个 Stream Processors ,时脉为 720MHz ,支援 AMD 引以自豪 Mantle API ,可让游戏开发者对应 GCN 绘图架构为游戏进行优化,也支援 TrueAudio 技术,为入门级用家提供比以往更高效的声画游戏表现,还把视频编码引擎升级至 VCE 2 , H.264 YUV420 编码中加入支援 B Frames ,而且加入支援 H.264 YUV444 (I Frames) For 60GHz 无线显示。另外也升级至 UVD4 ,可改进错误恢复能力。

支援 HSA 异体架构全面提升效能

Kaveri
透过 HSA 异构系统架构提升 APU 的整体效能

今代 APU 除了提升 CPU 和 CPU 的架构和效能之外,最大卖点在于其 HSA 异构系统架构,提倡 CPU 与 GPU 共同计算,透过软件和硬件分配 CPU 和 GPU 计算任务,达至提升效能的目的。 HSA 共包括三个部份,分别为「 hUMA 」、「 hQ 」以及「 UNLOCK APU GFLOPS 」。

其中「 hUMA 」是主要让 CPU 和 GPU 可以共同使用记忆体空间 ( 最高为 32GB) ,好处是可以让系统减省访问记忆体的时间,大幅降低因为独立记忆体定址带来的延迟效应;「 hQ 」主要是让 GPU 以及 CPU 核心的工作指令排序可以独立分开,让两者更灵活地运作;而「 UNLOCK APU GFLOPS 」则是让 APU 可发挥最高的运算潜能,例如当 CPU 运算在使用,而 GPU 却在闲置未被应用时,这时便可以抽调部份 GPU 进行运算,进而提升整颗 APU 的效能。

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