AMD Mullins a Beema - nová krev pro dostupná mobilní zařízení

30. 4. 2014 08:03    Rubrika: Technologie    Autor: Jakub Pavlis

AMD konečně oznámila údaje o svých nových APU generace Mullins a Beema, které jsou určeny pro mobilní nasazení do přístrojů s velmi nízkými TDP. Firma dokonce nabídla některým americkým serverům svůj referenční design k otestování, takž máme i konkrétní čísla. Jste zvědavi, jestli dokáže AMD posunout výkon tabletů s Windows dál než Intel s jeho Atomy? My ano!

Pro loňský modelový rok AMD nabízelo architekturu Jaguar a APU Kabini pro thin-and-light notebooky a Temash pro tablety. Vsázelo na slušnou výpočetní sílu systémového procesoru a především na vysoký integrovaný grafický výkon, což je u SOC procesorů AMD hlavní výhodou oproti Intelu. Podle tržních výsledků se zdá, že uživatelé považují za lepší cestu tu, kterou se vydal Intel, tedy přijatelný výkon při mnohem menší energetické náročnosti.

Pro letošní rok přichází AMD s architekturou Puma a APU Beema a Mullins. Pro vyloučení nejasností v terminologii je třeba předeslat, že pojmeme „architektura“ se v tomto případě myslí spíše konkrétní stav návrhů čipů než nějaká nová výrazná vize, AMD postupuje spíše pomalou evolucí a soustředí se vždy na tu část nebo vlastnost čipu, kde ji nejvíce tlačí pata. A jak vysvítá z předchozího, zde to byla hlavně spotřeba energie a efektivita na Watt.

Ve své podstatě je tedy Puma jen „mírným“ vylepšením Jaguaru a výpočetní jádra i grafické části zůstali oproti předchozí generaci stejné. Samo AMD přiznává, že pokud použijete APU Beema/Mullins na stejné frekvenci jako Kabini/Temash, dostanete stejný výkon. Tak kde tedy jsou všechna ta vylepšení?

Celý základ problému tkví v tom, že dodavatelé AMD stále nedokážou nabídnout lepší než 28nm výrobní proces a AMD tak nemůže těžit z neustálého zmenšování jako Intel (který se snad už letos chystá na technologii poloviční!). Vývojářům v AMD tedy nezbývá nic moc jiného, než donekonečna prozkoumávat možnosti toho současného – a ukazuje se, že zdaleka nejsou vyčerpány a že z nich lze „vyrazit“ o dost více.

Než se však dostaneme k vylepšením, ještě si zopakujme, co jsou tedy APU generace Puma zač. Vyrábí se 28nm procesem, obsahují 2 nebo 4 výpočetní jádra a grafická část má 128 GCN shaderů, tedy údaje přesně stejné, jako u předchozího Jaguaru. Oproti němu ovšem Mullins nabídne dvojnásobek grafického výkonu na Watt a Beema o 10% více grafického výkonu oproti předchůdci, přičemž sníží TDP o 40%. Přitom je jasné, že cesta musela vést přes vyšší frekvence! Jak je jen tahle magie možná?

AMD nenabízí uspokojující odpovědi ve všech směrech, ale celkem dost toho přeci jen prozradilo. Jednak lze počítat s lepším odladěním a lépe „vypiplanými“ ovladači, to ale jako odpověď nestačí. AMD tvrdí, že především se jim podařilo zdokonalit výrobní proces, takže snížili energetické „úniky“ z tranzistorů grafického jádra o 38% a o 19 z tranzistorů CPU jader. Výrazných úspor bylo dosaženo i díky vylepšení I/O managementu, například optimalizované DDR3-1333 rozhraní ušetří až 500 mW a také efektivnější obrazovkový engine ušetří kolem 200 mW. Zásadní výhodou má být i přepracovaný systém správy napájení, především u používání funkce Boost, která teď lépe odhaduje, které aplikace a kdy doopravdy potřebují „nakopnout“. Zajímavá je i filosofie STAMP (Skin Temperature Aware Power Management). Ta je součástí celkového power managementu a říká, že u malých mobilních aplikací (především tabletů) je důležitější teplota šasi, které drží uživatel v ruce (Skin = kůže), než teplota kusu křemíku. Navíc většina programů v těchto zařízeních běží jen krátkou dobu a i během ní potřebuje maximální výkon jen v některých okamžicích. AMD tedy umožnilo agresivnější „nadtaktování“ s větším rozptylem kmitočtů, protože jejich maximální úroveň je používána krátce a nestihne zahřát relativně velké šasi, i když sám čip dosáhne poměrně vysokých teplot. Pro uživatele to však vede (nejen pocitově) k mnohem rychlejší odezvě zařízení.

AMD také jako první přidalo do x86 procesoru ARM část, která je zde odpovědná za šifrování a hashování. APU Puma tedy obsahují prakticky kompletní 32bitové jádro ARM Cortex-A5 i s vlastní ROM a SRAM. V současnosti není příliš aplikací využívajících kryptovací koprocesor, který zároveň slouží jako TPM a TEE modul, ale i nejbližší budoucnost může přinést zajímavá využití i mimo tuto oblast – stačí vzpomenout na obecné výpočty využívající vysoké míry paralelizace na grafických kartách (technologie jako CUDA, Open CL apod.).

V současné době AMD připravuje pro trh sedm modelů, tři z řady Mullins pro nejmobilnější zařízení a čtyři na základě Beema, ty spíše pro lehké notebooky:

Prozatím nejsou žádná prodejná zařízení obsahující tyto čipy, ale AMD připravilo svůj referenční tablet, na kterém také proběhly některé standardní testy, výsledky přebíráme ze stránky tomshardware.com :

K dispozici je i herní benchmark:

Co říci závěrem? Levné tablety s Androidem jsou zcela zjevně životaschopná kategorie a lidé je mají rádi, zejména mezi mladší populací, například studenty, si díky nízké ceně získaly pevné postavení a často nahrazují ultra-low-level notebooky. Dost možná se při správné cenové politice podaří AMD zaplnit mezeru mezi levnými ARM tablety a drahými x86 tablety s výbavou od Intelu. Doba je tomu nakloněna, i Microsoft cítí, že mu v nejmobilnějším (a nejlépe rostoucím) segmentu trhu ujíždí vlak, a tak je nakloněný širší spolupráci s výrobci těchto zařízení a zdá se, že částečně změní i svou licenční politiku. A máloco odolá možnosti mít stále stejné a plně kompatibilní aplikace na pracovním i domácím počítači stejně jako v mobilních zařízeních jako jsou tablety a smartphony. A u Microsoftu to dobře vědí.