挖掘機重磅來襲

王欣

挖掘機架構真正的魅力在于大幅降低了功耗，這使得Carrizo更適合筆記本電腦等移動設備。

正當業內同行紛紛議論AMD似乎沉默的太久時，代號為Carrizo的第6代APU終于浮出了水面。按照AMD融合戰略來看，Carrizo是其四步曲的完結篇：Llano實現CPU和GPU的物理整合、Trinity/Richland進一步溝通了CPU和GPU的互聯能力、Kaveri引入統一尋址，這之后Carrizo最終在架構、操作系統、加速計算等各個方面做到了CPU/GPU的真正融合，并完整支持HSA 1.0異構系統架構標準。

作為完成融合戰略的終極產品， Carrizo在各方面都做出了榜樣： CPU架構由“推土機”家族演進至第四代 “挖掘機”（Excavator），依舊采用最多四模塊八核心的設計。雖然每個模塊（Cluster）包含兩個核心，共享浮點運算器、取指令和譯碼器以及二級緩存，但多任務處理能力表現還是相當的不錯。事實上，挖掘機架構真正的魅力在于大幅降低了功耗，這使得Carrizo更適合筆記本電腦等移動設備。對AMD來說，經過推土機、打樁機、壓路機、挖掘機的演變進程，Cluster模式已經發揮了其功效，下一代產品也許會有更大的進步。

GPU架構采用的是最新GCN 1.2，擁有8個圖形核心、2個RB光柵單元，512個流處理器，512KB圖形二級緩存，支持DX12。新的架構在曲面細分性能、單位帶寬性能、無損三角形色彩壓縮、高質量縮放器、更新的ISA指令集等方面均進行了優化，泄漏減少18%和更快的RVT設備調速機制讓Carrizo的GPU功耗控制有了明顯提升——結合其他改進，可實現同等功耗下頻率提升10%，或者同等頻率下功耗降低20%。當然，針對HSA異構計算進行優化，無損Delta色彩壓縮算法等改進可以有效提升內存帶寬受限時的性能，這也是另一大福音。

AMD的推土機家族是典型的長流水線、高主頻架構，但是最新的挖掘機通過高密度庫設計（high-density library），在工藝不變的前提下，晶體管數量增加了29%（31億個），同時還讓CPU部分的面積減小了23%，部分模塊甚至減小了30%以上。挖掘機CPU還在現有功率和溫度傳感器的基礎上加入了10個適應性電壓與頻率感應模塊（AVFS），包含大約500個頻率感應路徑，能針對特定的性能、功耗設定最精確、最合適的優化運行點，在允許的電壓和溫度范圍內全面優化能效。此外，Carrizo還新增了S0i3待機狀態，此時會關閉幾乎全部運算單元，只保留部分輸入輸出和喚醒功能，功耗不足50毫瓦，而傳統的S3待機狀態只能做到1.5W以下——提升頻率降低功耗的做法令能效提高成為順理成章之事，難怪此次AMD又重申了此前提出的“25X20”計劃，即到2020年，APU處理器的能效（性能功耗比）將會比現在提高25倍！

Carrizo整合了南橋芯片，第一次在主流計算領域實現了SoC，提升了集成度的同時有利于降低系統復雜度和成本。AMD特別提出了Carrizo在視頻表現上的一技之長：從底層支持低功耗視頻播放的方式僅需以少量附加電路，即可完成將視頻播放過程中的處理帶入到顯示控制引擎，同時結合門電路控制和更有效的執行和集成FCH，可令Carrizo實現與上一代產品相比不到一半的視頻播放功率——AMD胸有成竹地表示，Carrizo的視頻播放電池續航能力將得到2倍提升。

Carrizo還是首個應用H.265/HEVC硬件解碼的主流筆記本處理器，在高清視頻播放中可以提供比同類產品高接近三倍觀賞時間，請注意這里的3倍與上文中2倍并不矛盾——播放高清視頻時，由于硬件解碼的功效，因此Carrizo可實現3倍于同類產品的功效。此外，AMD特別強調已經與國內的播放器廠商暴風影音、迅雷等在HEVC展開合作。

從上述描述看來，Carrizo在性能上的提升其實并非重點，很明顯AMD把更多的精力放在了能效、功耗方面，無論架構設計還是工藝制程都在為此服務。眾所周知，微軟Windows 10系統已經成為行業內萬眾矚目的焦點，AMD強調了Carrizo專為Windows 10進行了優化，能夠支持其所有最新特性，提供更出色的娛樂體驗。由于內建了由ARM Cortex A5微控制器、片上ROM和SRAM一級加密協處理器組成的專用安全子系統，因此使用Carrizo的筆記本電腦能夠提升自身的安全性。

當然，APU產品在顯示性能部分的表現一直強于對手，此次Carrizo則內置了AMD Radeon R6/R7顯卡，按照AMD的說法，全新的顯卡能夠提供更出色的游戲體驗——更強的游戲性能、更流暢的實時流媒體傳送以及一倍于上一代產品的游戲續航——瞧，在所有關鍵部分AMD都提到了續航和功耗，可見Carrizo的重點所在。

就廠商提供的資料以及我們所見到的demo效果看來，AMD的確在Carrizo上相比自己有了巨大提升——正如所有努力都會獲得回報一樣，經過漫長的布局和戰略規劃，我們能夠看到APU走過的這段歷程和AMD取得的進步。然而作為上游廠商來講，最終產品還是要以整機的方式展示給消費者，這不僅決定于平臺本身，更決定于OEM合作伙伴。讓我們拭目以待，期待基于Carrizo的產品會有不錯的市場表現。□