AMD Kabini - Platfrorma AM1 dla oszczędnych

Strona 1 - Wstęp

AMD już dość dawno temu wpadło na pomysł, by zacząć budować komputery w oparciu o zintegrowane jednostki CPU (procesor) i GPU (grafika). Nie każdy przecież potrzebuje super komputera do gier i kosmicznych obliczeń, a prosta platforma oznacza zarówno niższe zużycie energii elektrycznej, jak i niższe koszta zakupu. I tak powstało APU, które obecnie dość mocno się rozwija i zmierza w stronę równoległych obliczeń Heterogenicznych, co pozwala wykorzystać cały potencjał wydajności procesora i układu graficznego nad obliczeniami użytkowymi.
Ale dziś do APU dołącza jeszcze jedna platforma - AM1. Nowe procesory stanowią pierwsze na świecie układy typu SoC (System-on-a-chip), które nie są bezpośrednio zamontowane na płytce drukowanej PCB, a montuje się w sockecie w dedykowanej im podstawce FS1b. Co to ma nam dać? otóż takie rozwiązanie daje nam możliwość późniejszej, szybkiej modernizacji komputera. Dlaczego? Ano dlatego, że teraz nie będziemy musieli wymieniać płyty z procesorem, a wystarczy tylko wymienić sam układ, na pokładzie którego znajduje się również zintegrowany chipset sterujący podzespołami platformy. Zatem sama płyta stanowić już będzie w zasadzie "wieszak" na podzespoły i peryferyjne dodatki, typu karta dźwiękowa, slot PCIe, porty wszelakiego rodzaju itp...
Procesory Kabini są znacznie mniejsze od modeli np. Kaveri dedukowanych podstawce APU FM2+

Nim jednak zajmiemy się fizycznym kontaktem z nowym układem osadzonym w gnieździe AM1, zerknijmy trochę na teorię. Pamiętacie nazwy Athlon i Sempron, które dziś budzą jeszcze emocje, kiedy zaczęły dorównywać i przeganiać konkurencyjne Pentiumy. To stare czasy, ale fajnie że nawiązano do nazw ich protoplastów.

Tym razem jednak cztery rdzenie Jaguar nie będą walczyć w wadze Performance, a ich zadaniem ma być napędzanie ekonomicznej i taniej platformy. Procesory AMD mają tutaj walczyć z układami reprezentującymi platformę BayTrail - Intel Pentium i Celeron serii J i G, choć te drugie mają już znacznie wyższą wartość TDP (35 do 55W), podczas gdy Zarówno Athlony, jak i Semrony charakteryzują się maksymalną wartością TDP na poziomie 25W.

Jedyna na razie, dostępny Sempron ma dwa rdzenie, 1MB pamięci cache i kontroler obsługujący moduły DDR3 o prędkości 1333 MHz, podczas gdy wszystkie Athlony otrzymały już po cztery rdzenie, 2MB Cache i kontroler 1600 MHz. Wbudowane w Kabini "chipsety" zarządzają interfejsami USB 3.0 i 2.0 oraz SATA3 6Gb/s. Ich budowa, jak i sam diagram ich działa, jest zatem dość ciekawy.
W odróżnieniu od architektur Piledriver i Steamroller, cztery rdzenie w Kabini, działają całkowicie niezależne i nie współdzielą żadnych jednostek wykonawczych. 128-bitowe jednostki arytmetyki zmiennoprzecinkowej w połączeniu z nowymi instrukcjami (AES, SSE4.1 i SSE 4.2 oraz AVX) i powiększonemu wewnętrznemu buforowi, Kabini powinno zapewnić nam zauważalnie wyższą wydajność obliczeniową, niż we wspomnianych układach Bobcat.

Układy Kabini są produkowane w zakładach TSMC w wymiarze technologicznym 28 nm. Choć na pierwszy rzut oka ich architektura nieco przypomina procesory smartfonowe z cząstką Atomów Cloverview, to jednak właśnie funkcje obsługi łączy USB i SATA, kierują ten produkt w bardziej zaawansowane rynki urządzeń typu stacji HTCP, czy micro-PCetów, a wszystko to w bardzo przystępnych cenach.

Już wcześniejsze i obecne układy APU pokazały, że zawarte w nich rdzenie graficzne potrafią sobie nieźle radzić w codziennym działaniu, jak i zapewnić nawet trochę rozrywki w grach. Czy przy tak niskim zapotrzebowaniu na prąd GPU w Kabini też może zdziałać coś więcej, niż tylko wyświetlać obraz w systemie, filmach i aplikacjach biurowych? No pewnie że może, bo 128 rdzeni taktowanych do maksymalnej wartości 600 MHz czerpie pełnymi garściami z Bobcatów, których są bezpośrednim rozwinięciem. A dodatkowo wykonano je w architekturze GCN (Graphics Core Next), znacznie bardziej sprawną od stosowanej wcześniej VLIW4. Dodatkowo poprzez zwiększenie jednostek ACE (cztery jednostki Asynchronous Compute Engine) sprawiono, że układ graficzny będzie bardziej wydajny we wspomaganiu czterech rdzeni CPU w obliczeniach, które będą im powierzone. To rozsądne wyjście, bo nieduże zwiększanie ilości jednostek cieniujących przyniosłoby raczej marne korzyści w poprawie wydajności (FPS), wyświetlanej grafiki w grach zwiększając jednocześnie zapotrzebowanie na prąd i generujące więcej ciepła. Postanowiono zatem podwoić ilość ACE, co znacznie przyśpieszy obliczanie heterogeniczne, tak przydatne przy na przykład dekodowaniu filmów, formatu plików... Trzeba jednak pamiętać, ze Kabini nie będą jeszcze w pełni zgodne z założeniami fundacji HSA i stanowi kolejny, ale ważny krok w stronę pełnej współpracy CPU oraz GPU.