AMD揭露高效能省電系統單晶片「Carrizo」架構細節

​​​AMD創新技術大幅提升效能與省電效率
預計將在年中推出、搭載於筆記型電腦與All-in-One桌上型電腦

台北 2015/2/25

AMD(NASDAQ:AMD)於國際固態電路會議中(International Solid-State Circuits Conference;ISSCC),揭露即將推出的新款A系列APU。先前代號為「Carrizo」的A系列APU,專為筆記型電腦和低功耗桌上型電腦設計,不僅將帶來多項嶄新的先進電源管理技術,更藉由搭載全新「Excavator」x86 CPU核心,與新一代AMD Radeon™ GPU核心,發揮卓越效能。採用真正的系統單晶片(SoC)設計,AMD預計Carrizo x86核心功耗將降低40%,同時CPU、繪圖與多媒體效能表現較前一代APU大幅提升。


AMD院士同時也是本次ISSCC會議中AMD演講的共同作者Sam Naffziger表示,AMD持續開發頂尖產品,即將推出的Carrizo APU擁有先進電源和優化效能設計,為主流級AMD APU打造有史以來最佳的性價比。自現代微處理器誕生以來,運算效能和能源效率已取得顯著的進步。然而,新製程演進所帶來的節能優勢提升速度減緩,未來勢必將尋求其他方式以提高處理器性能和效率。AMD持續透過異質運算架構(HSA)和專門電源管理技術以提升效能。即將推出的Carrizo APU象徵著AMD向「25x20」計畫邁出重要一步,除擁有豐富的嶄新功能外,未來也將應用於AMD全系列產品線。

在ISSCC上公開的全新Carrizo細節包括:

  • 與前一代「Kaveri」幾乎相同的晶片面積,其電晶體數量增加29%;
  • 全新「Excavator」x86核心架構,功耗降低40%,每時脈週期指令數(instructions-per-clock)提升
  • 配有專屬電源供應的新款Radeon GPU核心;
  • 建置於晶片上的專屬H.265高效率視訊解碼功能​;
  • 效能與電池續航力皆有高達兩位數百分比的提升;
  • 首次將南橋晶片整合在AMD的高效能APU內。

今日在ISSCC會議中AMD議程中揭露許多細節,AMD院士暨設計工程師Kathy Wilcox發表主題為「專為效能與使用面積優化的28nm製程x86核心APU」演講,闡述Carrizo APU的嶄新技術、應用和電源管理功能。


架構進展

新款高密度設計元件庫,讓AMD能於Carrizo上放置多出29%的電晶體(數量約31億個),且晶片尺寸幾乎和前一代Kaveri APU相同。密度提高後,便能騰出更多的晶片區域來分擔繪圖與多媒體方面的處理作業,甚至還有多餘的空間納入南橋控制器,整合成單一晶片。強化的多媒體支援,包括全新高效能H.265視訊標準,視訊壓縮引擎數量也增加至前一代的兩倍。整合至硬體層級的H.265壓縮功能可支援真正4K解析度,不僅有助延長電池續航力,在觀看高解析串流影片時也能減少對頻寬的需求。

另外,額外的電晶體額度使Carrizo成為業界首款符合HSA異質系統架構基金會(HSA Foundation)HSA 1.0規範的處理器。HSA可大幅簡化業界為GPU這類加速器編寫程式的工作負載,在低功耗模式下也能發揮更佳的應用效能。

HSA在設計上最大的優勢,就是Carrizo採用的異質性統合記憶體存取(hUMA)。藉由hUMA技術,CPU與GPU可以共用記憶體位址空間,兩者不僅能存取所有平台記憶體,還能將資料分配至系統記憶體空間的任何位置。這種一致性記憶體架構大幅降低達成工作所需的指令數量,有助於提升效能與能源效率。

 

全新節能特色

Carrizo APU納入許多業界首創的新電源效率技術。為解決電晶體的電壓降問題,傳統的微處理器設計是額外供應10%至15%的超額電壓,以確保處理器可維持在適當的電壓下,但此種作法不利於省電設計,因為浪費的電力會和電壓增量的平方成正比1(例如10%的超額電壓意味著約20%的電力浪費)。

為此AMD研發許多技術來優化電壓,其最新處理器會在數奈秒或十億之一秒中,持續比對平均電壓與電壓降。從Carrizo APU開始,這種電壓調適運作功能會整合在CPU與GPU內。由於頻率調整作業於奈秒內完成,運算效能幾乎毫無減損,其GPU可減少高達10%的電力耗損,CPU部分更是減少19%。

Carrizo首創的另一項電源技術名為調適性電壓與頻率調整(Adaptive Voltage and Frequency Scaling;AVFS),除了傳統的溫度與電源感測器外,它還納入獨特的專利矽晶片速度能力感測器與電壓感測器。速度與電壓感測器讓每個APU能針對矽元件特性、平台行為及運作環境進行調適。藉由這些參數進行即時調適,AVFS可協助省下高達30%的電力。

除了透過縮小核心區域降低CPU耗電,AMD還著手優化28奈米製程技術的省電效率,另外也藉由調校GPU,讓GPU可在電源有限的情況下發揮最佳的運作。結果是在相同時脈頻率下,耗電比前一代Kaveri繪圖核心減少20%。綜合以上,所有AMD在能源效率的創新,皆是為了在持續微縮的製程技術發展上不斷地提升省電效率,並在規劃完善且成本優化的28奈米製程中延續這樣的優勢。

相關資源

 

關於AMD

AMD(NASDAQ:AMD)設計和整合技術驅動數百萬的智慧型裝置,包含個人電腦、平板電腦、遊戲主機以及雲端伺服器產品,定義了環繞運算的新時代。AMD的解決方案讓世界各地的人們體認到所喜愛的裝置和應用的全部潛能,並不斷創造新的可能。欲瞭解更多訊息,敬請瀏覽http://www.amd.com

© 2015年,AMD公司版權所有。AMDAMD RadeonAMD箭頭標誌及其組合是AMD公司的商標。其他名稱只為提供資訊的目的,也可能是各自所有者的商標。 

新聞聯絡人:

美商超微半導體

高惠如 Robyn Kao

Tel:2655-8885 EXT.23696

Email:Robyn.Kao@amd.com

世紀奧美公關

陳思穎 Phoenix Chen

Tel:2577-2100 EXT.609

Email:PhoenixSY.Chen@eraogilvy.com

 

註解