Дата выпуска | 2011 |
---|---|
Кодовое имя | Fusion Десна Онтарио Закате Ллано Хондо Тринити Уэтерфорд Ричленд Кавери Годавари Кабини Темаш Карризо Бристоль-Ридж Рэйвен-Ридж Пикассо Матисс IGP Рестлер WinterPark Бивер-Крик |
Архитектура | AMD64 |
Модели | Настольный компьютер серии E2 |
Ядра | От 2 до 8 |
Транзисторы | 32 нм 1,178b (Llano)
|
API поддержка | |
Direct3D | Direct3D 12 |
OpenCL | 1.2 |
OpenGL | 4.1+ |
AMD Accelerated Processing Unit(APU), ранее известная как Fusion, является маркетинговый термин для серии 64-битных микропроцессоров от Advanced Micro Devices (AMD), предназначенных для работы в качестве центрального процессора (CPU) и графический процессор (GPU) на одном кристалле . APU - это процессоры общего назначения с интегрированными графическими процессорами (IGP).
AMD анонсировала APU первого поколения, Llano для высокопроизводительных устройств и Brazos для устройств с низким энергопотреблением в январе 2011 года. Второе поколение Trinity для высокопроизводительных устройств и Brazos-2 для устройств с низким энергопотреблением было объявлено в июне. 2012. Kaveri третьего поколения для высокопроизводительных устройств было выпущено в январе 2014 года, а Kabini и Temash для устройств с низким энергопотреблением были анонсированы летом 2013 года. С момента запуска микроархитектуры Zen APU Ryzen первыми вышли на мировой рынок. как Raven Ridge на платформе DDR4, после Bristol Ridge годом ранее.
В Sony PlayStation 4 и Microsoft Xbox One игровых приставках восьмого поколения используются полу-нестандартные маломощные APU третьего поколения.
ЦП Intel со встроенной графической технологией Intel также имеют ЦП и графический процессор на одном кристалле, но они не поддерживают HSA.
Начало проекта AMD Fusion в 2006 году с целью разработки системы на микросхеме, объединяющей ЦП и ГП на одном кристалле . Этому способствовало приобретение AMD в 2006 году производителя графических чипсетов ATI. Сообщается, что проекту потребовалось три внутренних итерации концепции Fusion для создания продукта, который был признан достойным выпуска. Причины, способствовавшие задержке проекта, включают технические трудности объединения ЦП и ГП на одном кристалле в процессе 45 нм, а также противоречивые взгляды на то, какую роль ЦП и ГП должны отводить в рамках проекта.
APU первого поколения для настольных ПК и ноутбуков под кодовым названием Llano было объявлено 4 января 2011 года на выставке CES в Лас-Вегасе и выпущено вскоре после этого. Он имел процессорных ядер K10 и графический процессор серии Radeon HD 6000 на одном кристалле на разъеме FM1. APU для маломощных устройств был анонсирован как платформа Brazos, основанная на микроархитектуре Bobcat и графическом процессоре серии Radeon HD 6000 на одном кристалле.
На конференции в январе 2012 года. , корпоративный сотрудник Фил Роджерс объявил, что AMD будет переименовывать платформу Fusion в Гетерогенную системную архитектуру (HSA), заявив, что «вполне уместно, чтобы название этой развивающейся архитектуры и платформы представляло все , техническое сообщество, которое лидирует в этой очень важной области разработки технологий и программирования ". Однако позже выяснилось, что AMD стала предметом судебного иска о нарушении прав на товарный знак швейцарской компанией Arctic, которая использовала название «Fusion» для линии электропитания. поставка продукции.
APU второго поколения для настольных ПК и ноутбуков под кодовым названием Trinity был анонсирован на AMD Financial Analyst Day 2010 и выпущен в октябре 2012 года. Он включает процессорных ядер Piledriver и Radeon HD 7000 Series Ядра графического процессора на разъеме FM2. AMD выпустила новый APU на основе микроархитектуры Piledriver 12 марта 2013 года для ноутбуков / мобильных устройств и 4 июня 2013 года для настольных компьютеров под кодовым названием Richland. В APU второго поколения для устройств с низким энергопотреблением, Brazos 2.0, использовался точно такой же чип APU, но он работал с более высокой тактовой частотой и переименовал графический процессор в серию Radeon HD7000 и использовал новый чип контроллера ввода-вывода.
Полу-кастомные чипы были представлены в игровых консолях Microsoft Xbox One и Sony PlayStation 4, а затем в Microsoft Xbox Series X | S и Sony PlayStation 5 консоли.
Третье поколение технологии было выпущено 14 января 2014 года и отличается большей интеграцией между ЦП и ГП. Варианты для настольных ПК и ноутбуков имеют кодовое название Kaveri, основанное на архитектуре Steamroller, а варианты с низким энергопотреблением, кодовые названия Kabini и Temash, основаны на архитектуре Jaguar. В ноябре 2017 года HP выпустила Envy x360 с APU Ryzen 5 2500U, первым APU 4-го поколения, основанным на архитектуре ЦП Zen и графической архитектуре Vega.
AMD является одним из основателей Фонда гетерогенной системной архитектуры (HSA) и, следовательно, активно работает над разработкой HSA в сотрудничестве с другими участниками. В продуктах AMD APU доступны следующие аппаратные и программные реализации:
Тип | Функция HSA | Впервые реализовано | Примечания |
---|---|---|---|
Оптимизированная платформа | GPU Compute C ++ Поддержка | 2012 Trinity APU | Поддержка OpenCL C ++ направлений и Microsoft Расширение языка C ++ AMP. Это упрощает программирование совместной работы ЦП и ГП для поддержки параллельных рабочих нагрузок. |
HSA-осведомленный MMU | GPU может получить доступ ко всей системной памяти через службы перевода и управление ошибками страниц HSA MMU. | ||
Общее управление питанием | CPU и GPU теперь разделяют бюджет мощности. Приоритет отдается процессору, наиболее подходящему для текущих задач. | ||
Архитектурная интеграция | Управление гетерогенной памятью : MMU ЦП и IOMMU ГП используют одно и то же адресное пространство. | 2014 PlayStation 4, Kaveri APU | CPU и GPU теперь обращаются к памяти с одинаковым адресным пространством. Указатели теперь могут свободно передаваться между ЦП и ГП, что обеспечивает нулевое копирование . |
Полностью согласованную память между ЦП и ГП | Теперь графический процессор может получать доступ и кэшировать данные из областей когерентной памяти в системной памяти, а также обращаться к данным из кеша процессора. Согласованность кэша сохраняется. | ||
GPU использует выгружаемую системную память через указатели CPU. | GPU может использовать преимущества совместной виртуальной памяти между CPU и GPU, и теперь на выгружаемую системную память можно ссылаться непосредственно через GPU, вместо копирования или закрепления перед доступом. | ||
Системная интеграция | Вычисления на GPU переключение контекста | 2015 Carrizo APU | Вычислительные задачи на GPU могут переключаться по контексту, что позволяет многозадачная среда, а также более быстрая интерпретация между приложениями, вычислениями и графикой. |
Графика графического процессора упреждение | Долгосрочные графические задачи могут быть упреждены, поэтому процессы имеют доступ к графическому процессору с малой задержкой. | ||
Качество обслуживания | Помимо переключения контекста и упреждения, аппаратные ресурсы могут быть либо уравновешены, либо назначены приоритеты для множества пользователей и приложений. |
В следующей таблице показаны функции AMD APU (см. Также: Список блоков ускоренной обработки AMD ).
[] [Codename | Server | Basic | Toronto | |||||||||||||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
Micro | Kyoto | |||||||||||||||||
Desktop | Mainstream | Карризо | Бристольский хребет | Рэйвен-Ридж | Пикассо | Ренуар | ||||||||||||
Entry | Ллано | Тринити | Ричленд | Кавери | ||||||||||||||
Базовый | Kabini | |||||||||||||||||
Mobile | Performance | Renoir | ||||||||||||||||
Mainstream | Llano | Trinity | Richland | Kaveri | Carrizo | Bristol Ridge | Рэйвен Ридж | Пикассо | ||||||||||
Вступление | Дали | |||||||||||||||||
Базовый | Десна, Онтарио, Закате | Кабини, Темаш | Бима, Маллинс | Карризо-Л | Стони Ридж | |||||||||||||
Embedded | Тринити | Белоголовый орлан | Мерлин Сокол, Бурый сокол | Большая рогатая сова | Онтарио, Закате | Кабини | Степной орел, Crowned Eagle, Семейство LX | Калифорнийский сокол | Полосатая пустельга | |||||||||
Платформа | Высокая, стандартная и низкая мощность | Низкая и сверхнизкая мощность | ||||||||||||||||
Выпущено | авг.2011 | окт 2012 | июн 2013 | янв 2014 | июн 2015 | июн 2016 | октябрь 2017 | янв 2019 | март 2020 | янв 2011 | май 2013 | апр 2014 | май 2015 | февраль 2016 | апр 2019 | |||
CPU микроархитектура | K10 | Piledriver | Steamroller | Excavator | "Экскаватор + " | Zen | Zen + | Zen 2 | Bobcat | Jaguar | Puma | Puma + | "Экскаватор + " | Zen | ||||
ISA | x86-64 | x86-64 | ||||||||||||||||
Socket | Desktop | High-end | N / A | N / A | ||||||||||||||
Mainstream | N / A | AM4 | ||||||||||||||||
Запись | FM1 | FM2 | FM2 + | N / A | ||||||||||||||
Basic | N / A | N / A | AM1 | Н / Д | ||||||||||||||
Другое | FS1 | FS1 +, FP2 | FP3 | FT1 | FT3 | FT3b | ||||||||||||
PCI Экспресс версия | 2.0 | 3.0 | 2.0 | 3.0 | ||||||||||||||
Fab. (nm ) | GF 32SHP (HKMG SOI ) | GF 28SHP (HKMG навалом) | GF 14LPP (FinFET навалом) | GF 12LP (навалом FinFET) | TSMC N7 (навалом FinFET) | TSMC N40 (навалом) | TS MC N28 (HKMG навалом) | GF 28SHP (HKMG bulk) | GF 14LPP (FinFET навалом) | |||||||||
Площадь матрицы (мм) | 228 | 246 | 245 | 245 | 250 | 210 | 156 | 75 (+ 28 FCH ) | 107 | ? | 125 | 149 | ||||||
Мин TDP (Вт) | 35 | 17 | 12 | 10 | 4,5 | 4 | 3,95 | 10 | 6 | |||||||||
Макс. APU TDP (W) | 100 | 95 | 65 | 18 | 25 | |||||||||||||
Макс. Базовая частота базового APU (ГГц) | 3 | 3,8 | 4,1 | 4,1 | 3,7 | 3,8 | 3,6 | 3,7 | 3,8 | 1,75 | 2,2 | 2 | 2,2 | 3,2 | 3,3 | |||
Макс. Число APU на узел | 1 | 1 | ||||||||||||||||
Макс. ЦП ядер на APU | 4 | 8 | 2 | 4 | 2 | |||||||||||||
Макс. потоков на ядро ЦП | 1 | 2 | 1 | 2 | ||||||||||||||
Целочисленная структура | 3 + 3 | 2 + 2 | 4+2 | 4+2+1 | 1+1+1+1 | 2+2 | 4 + 2 | |||||||||||
i386, i486, i586, CMOV, NOPL, i686, PAE, NX bit, CMPXCHG16B, AMD-V, RVI, ABM и 64-битный LAHF / SAHF | ||||||||||||||||||
IOMMU | Н / Д | |||||||||||||||||
BMI1, AES-NI, CLMUL, а также F16C | N/A | |||||||||||||||||
MOVBE | N / A | |||||||||||||||||
AVIC, BMI2 и RDRAND | N / A | |||||||||||||||||
ADX, SHA, RDSEED, SMAP, SMEP, XSAVEC, XSAVES, XRSTORS, CLFLUSHOPT и CLZERO | Н / Д | Н / Д | ||||||||||||||||
WBNOINVD, CLWB, RDPID, RDPRU и MCOMMIT | Н / Д | Н / Д | ||||||||||||||||
FPU на ядро | 1 | 0,5 | 1 | 1 | 0,5 | 1 | ||||||||||||
Количество каналов на FPU | 2 | 2 | ||||||||||||||||
Ширина канала FPU | 128-битное | 256-битное | 80- бит | 128-битный | ||||||||||||||
CPU набор команд SIMD уровень | SSE4a | AVX | AVX2 | SSSE3 | AVX | AVX2 | ||||||||||||
3DNow! | 3DNow!+ | N/A | N / A | |||||||||||||||
PREFETCH / PREFETCHW | ||||||||||||||||||
FMA4, LWP, TBM и XOP | N/A | N/A | N / A | N / A | ||||||||||||||
FMA3 | ||||||||||||||||||
L1 Кэш данных на ядро (КиБ) | 64 | 16 | 32 | 32 | ||||||||||||||
Кэш данных L1 ассоциативность (способы) | 2 | 4 | 8 | 8 | ||||||||||||||
Кеши инструкций L1 на ядро | 1 | 0,5 | 1 | 1 | 0,5 | 1 | ||||||||||||
Максимальный общий кэш инструкций L1 APU (КиБ ) | 256 | 128 | 192 | 256 | 512 | 64 | 128 | 96 | 128 | |||||||||
инструкция L1 кэш ассоциативность (способы) | 2 | 3 | 4 | 8 | 2 | 3 | 4 | |||||||||||
кеш-память L2 на ядро | 1 | 0,5 | 1 | 1 | 0,5 | 1 | ||||||||||||
Макс.общий кэш L2 APU (MiB) | 4 | 2 | 4 | 1 | 2 | 1 | ||||||||||||
кэш L2 ассоциативность (способы) | 16 | 8 | 16 | 8 | ||||||||||||||
APU total L3 cache (MiB) | N / A | 4 | 8 | N / A | 4 | |||||||||||||
APU L3 cache ассоциативность (способы) | 16 | 16 | ||||||||||||||||
Схема кэша L3 | Жертва | Н / Д | Жертва | Жертва | ||||||||||||||
Максимальный запас DRAM поддержка | DDR3-1866 | DDR3-2133 | DDR3-2133, DDR4-2400 | DDR4-2400 | DDR4-2933 | DDR4-3200, LPDDR4-4266 | DDR3L-1333 | DDR3L-1600 | DDR3L-1866 | DDR3-1866, DDR4-2400 | DDR4-2400 | |||||||
Макс. DRAM каналов на APU | 2 | 1 | 2 | |||||||||||||||
Макс. Запас DRAM пропускная способность (ГБ / с) на APU | 29,866 | 34,132 | 38,400 | 46,932 | 68,256 | 10,666 | 12,800 | 14,933 | 19.200 | 38.400 | ||||||||
GPU микроархитектура | TeraScale 2 (VLIW5) | TeraScale 3 (VLIW4) | GCN 2-го поколения | GCN 3-го поколения | GCN 5-го поколения | TeraScale 2 (VLIW5 ) | GCN 2-го поколения | GCN 3-го поколения | GCN 5-го поколения | |||||||||
GPU набор команд | TeraScale набор команд | набор команд GCN | TeraScale набор команд | Набор команд GCN | ||||||||||||||
Макс. базовая частота графического процессора (МГц) | 600 | 800 | 844 | 866 | 1108 | 1250 | 1400 | 2100 | 538 | 600 | ? | 847 | 900 | 1200 | ||||
Макс.базовая база графического процессора GFLOPS | 480 | 614,4 | 648,1 | 886,7 | 1134,5 | 1760 | 1971.2 | 2150.4 | 86 | ? | ? | ? | 345.6 | 460.8 | ||||
3D двигатель | До 400: 20: 8 | До 384: 24: 6 | До 512: 32: 8 | До 704: 44: 16 | До 512 :? :? | 80: 8: 4 | 128: 8: 4 | До 192:?:? | До 192:?:? | |||||||||
IOMMUv1 | IOMMUv2 | IOMMUv1 | ? | IOMMUv2 | ||||||||||||||
Видеодекодер | UVD 3.0 | UVD 4.2 | UVD 6.0 | VCN 1.0 | VCN 2.0 | UVD 3.0 | UVD 4.0 | UVD 4.2 | UVD 6.0 | UVD 6.3 | VCN 1.0 | |||||||
Видеокодер | Н / Д | VCE 1.0 | VCE 2.0 | VCE 3.1 | Н / Д | VCE 2.0 | VCE 3.1 | |||||||||||
Энергосбережение графического процессора | PowerPlay | PowerTune | PowerPlay | PowerTune | ||||||||||||||
TrueAudio | Н / Д | Н / Д | ||||||||||||||||
FreeSync | 1 2 | 1 2 | ||||||||||||||||
HDCP | ? | 1.4 | 1.4 2.2 | ? | 1.4 | 1.4 2.2 | ||||||||||||
PlayReady | Н / Д | 3.0 еще нет | Н / Д | 3.0 еще нет | ||||||||||||||
Поддерживаемые дисплеи | 2–3 | 2– 4 | 3 | 3 (настольный компьютер) 4 (мобильный, встроенный) | 4 | 2 | 3 | 4 | ||||||||||
/ drm / radeon | н / д | н / д | ||||||||||||||||
/ drm / amdgpu | н / д | Н / Д |
APU AMD имеют уникальную архитектуру: они имеют модули ЦП AMD, кэш и графический процессор дискретного класса, все на одном кристалле с использованием одной шины. Эта архитектура позволяет использовать графические ускорители, такие как OpenCL, со встроенным графическим процессором. Цель состоит в том, чтобы создать «полностью интегрированный» APU, который, по словам AMD, в конечном итоге будет иметь «гетерогенные ядра», способные автоматически обрабатывать как CPU, так и GPU, в зависимости от требований к рабочей нагрузке.
APU первого поколения, выпущенное в июне 2011 года, использовалось как в настольных компьютерах, так и в ноутбуках. Оно было основано на архитектуре K10 и построено по 32-нм техпроцессу, включающему от двух до четырех Ядра ЦП с расчетной тепловой мощностью (TDP) 65-100 Вт и int Встроенная графика на базе Radeon HD6000 Series с поддержкой DirectX 11, OpenGL 4.2 и OpenCL 1.2. При сравнении производительности с аналогичным по цене Intel Core i3-2105 APU Llano подвергся критике за низкую производительность процессора и похвалил за лучшую производительность графического процессора. Позднее AMD подверглась критике за отказ от Socket FM1 после одного поколения.
Платформа AMD Brazos была представлена 4 января 2011 года и ориентирована на субноутбук, нетбук и маломощный малый форм-фактор. Он оснащен 9-ваттным APU AMD серии C (кодовое имя: Ontario) для нетбуков и устройств с низким энергопотреблением, а также 18-ваттным APU AMD E-Series (кодовое имя: Zacate) для обычных и недорогих ноутбуков, моноблоки и настольные компьютеры малого форм-фактора. Оба APU оснащены одним или двумя Bobcat x 86 ядер и графический процессор Radeon Evergreen Series с полной поддержкой DirectX11, DirectCompute и OpenCL, включая UVD3 ускорение видео для HD-видео, включая 1080p.
AMD 5 июня 2011 года расширила платформу Brazos, анонсировав APU AMD Z-Series мощностью 5,9 Вт (кодовое имя: Desna), предназначенное для рынка планшетов. APU Desna основан на 9-ваттном APU Ontario. Экономия энергии была достигнута за счет снижения напряжения ЦП, ГП и северного моста, уменьшения частоты простоя ЦП и ГП, а также введения режима аппаратного терморегулирования. Также был представлен двунаправленный режим турбо-ядра.
AMD анонсировала платформу Brazos-T 9 октября 2012 года. Она состоит из гибридного процессора AMD Z-Series мощностью 4,5 Вт (кодовое название Hondo) и концентратора контроллера Fusion Controller Hub (FCH) A55T, разработанного для рынка планшетных компьютеров. ВСУ Hondo - это модификация ВСУ «Десна». AMD снизила потребление энергии за счет оптимизации APU и FCH для планшетных компьютеров.
Платформа Deccan, включая APU Krishna и Wichita, была отменена в 2011 году. AMD первоначально планировала выпустить их во второй половине 2012 года.
Первая итерация платформы второго поколения, выпущенная в октябре 2012 года, позволила улучшить производительность ЦП и ГП как для настольных компьютеров, так и для ноутбуков. Платформа включает от 2 до 4 ядер ЦП Piledriver, построенных по 32-нм техпроцессу с TDP от 65 до 100 Вт, и графический процессор на основе серии Radeon HD7000 с поддержкой DirectX 11, OpenGL 4.2 и OpenCL 1.2. APU Trinity получил высокую оценку за улучшение производительности ЦП по сравнению с APU Llano.
Выпуск этой второй итерации этого поколения состоялся 12 марта 2013 г. для мобильных компонентов и 5 июня 2013 г. для компонентов настольных ПК.
В январе 2013 года APU Kabini и Temash на базе Jaguar были представлены в качестве преемников онтарио, базирующегося на Bobcat, ВСУ Закате и Хондо. APU Kabini нацелен на рынки маломощных, субноутбуков, нетбуков, ультратонких и малых форм-факторов, а Temash APU нацелен на рынки планшетов, сверхмалого энергопотребления и малых форм-факторов. От двух до четырех ядер Jaguar APU Kabini и Temash имеют многочисленные архитектурные улучшения, касающиеся требований к питанию и производительности, таких как поддержка новых x86-инструкций, более высокое число IPC, режим состояния питания CC6 и часы стробирующие. Kabini и Temash - первые, а также первые четырехъядерные процессоры на базе x86 SoC. Интегрированные контроллеры-концентраторы Fusion (FCH) для Kabini и Temash имеют кодовые названия «Yangtze» и «Salton» соответственно. Yangtze FCH поддерживает два порта USB 3.0, два порта SATA 6 Гбит / с, а также протоколы xHCI 1.0 и SD / SDIO 3.0 для поддержки SD-карт. Оба чипа имеют совместимую с DirectX 11.1 графику на основе GCN, а также многочисленные усовершенствования HSA. Они были изготовлены по 28-нм техпроцессу в корпусе решетки шариков FT3 компанией Taiwan Semiconductor Manufacturing Company (TSMC) и выпущены 23 мая 2013 года.
Как выяснилось, PlayStation 4 и Xbox One оснащены 8-ядерными полу-кастомными APU на базе Jaguar.
Третье поколение платформы под кодовым названием Kaveri было частично выпущено 14 января 2014 года. Kaveri содержит до четырех ядер ЦП Steamroller с тактовой частотой 3,9 ГГц с турбонаддувом. режим 4,1 ГГц, до 512-ядерного графического процессора Graphics Core Next, два блока декодирования на модуль вместо одного (что позволяет каждому ядру декодировать четыре инструкции за цикл вместо двух), AMD TrueAudio, Mantle API, ARM Cortex-A5 MPCore на кристалле, и будет выпущен с новая розетка FM2 +. Ян Катресс и Рахул Гарг из Anandtech утверждали, что Kaveri представляет собой объединенную реализацию системы на кристалле, реализованную в результате приобретения AMD ATI. Было обнаружено, что производительность APU A8-7600 Kaveri 45 Вт схожа с производительностью 100 Вт Richland, что привело к утверждению, что AMD значительно улучшила производительность встроенной графики на ватт; Однако было обнаружено, что производительность ЦП отстает от аналогичных процессоров Intel, и это отставание вряд ли будет устранено в APU семейства Bulldozer. Компонент A8-7600 был отложен с запуска Q1 до запуска H1, потому что компоненты архитектуры Steamroller якобы плохо масштабировались на более высоких тактовых частотах.
AMD объявила о выпуске APU Kaveri для мобильного рынка 4 апреля. Июнь 2014 г., Computex 2014 г., вскоре после случайного объявления на веб-сайте AMD 26 мая 2014 г. Объявление включало компоненты, предназначенные для сегментов рынка со стандартным, низковольтным и сверхнизким напряжением. В ходе тестирования производительности прототипа ноутбука Kaveri в раннем доступе компания AnandTech обнаружила, что FX-7600P мощностью 35 Вт конкурирует с аналогичным по цене 17 Вт Intel i7-4500U в синтетических тестах, ориентированных на ЦП, и значительно превосходит предыдущие системы со встроенным графическим процессором. на тестах, ориентированных на GPU. Tom's Hardware сообщил о производительности Kaveri FX-7600P против 35 Вт Intel i7-4702MQ, обнаружив, что i7-4702MQ был значительно лучше, чем FX -7600P в синтетических тестах, ориентированных на ЦП, тогда как FX-7600P был значительно лучше iGPU i7-4702MQ Intel HD 4600 iGPU в четырех играх, которые можно было протестировать за время, доступное команде.
На Викискладе есть материалы, связанные с APU AMD . |