AMD展示高效能節能系統單晶片「Carrizo」詳細規格

AMD創新技術大幅提升效能與節能效率
預計於年中推出、採用於手提電腦與All-in-One桌上型電腦



香港 — 2015226AMD (NASDAQ:AMD)於國際固態電路研討會中(International Solid-State Circuits Conference;ISSCC),展示即將推出的新款A系列APU。先前代號為「Carrizo」的A系列APU,專為手提電腦和低功耗桌上型電腦而設,不僅將帶來多項嶄新的先進電源管理技術,更透過採用全新「Excavator」x86 CPU核心及新一代AMD Radeon™ GPU核心發揮卓越效能。憑藉真正的系統單晶片(SoC)設計,AMD預計Carrizo x86核心功耗將降低40%,而CPU、圖像與多媒體效能表現亦較前一代APU大幅提升。

AMD院士及是次ISSCC研討會中AMD演講的合著者Sam Naffziger表示:「延續AMD致力開發頂尖產品的目標,即將推出的Carrizo APU擁有先進的電源和效能優化,為AMD主流 APU產品打造有史以來最佳的性價比。運算效能和能源效率自現代微處理器誕生以來已取得顯著的進步,然而,新版製程演進所帶來的節能優勢提升速度卻放緩,促使尋求其他方式以提高處理器性能和效率的需要。AMD持續透過異構系統架構(HSA)和專門電源管理技術以提升效能。即將推出的Carrizo APU標誌著AMD向『25×20』節能目標踏出重要一步,並提供應用於AMD全系列產品線的一系列嶄新功能。」

AMD展示高效能節能系統單晶片「Carrizo」詳細規格.

ISSCC上公開的全新Carrizo詳細規格包括:


  • 與前一代「Kaveri」相若的晶片面積,而電晶體數量卻增加29%;
  • 全新x86核心架構「Excavator」,提升每時脈週期指令數效能(Instructions-per-clock),並同時降低40%功耗
  • 配備專為電源供應而設的新款Radeon GPU核心;
  • 晶片內建專為H.265高效率視頻解碼的功能;
  • 電池效能與壽命有雙位數百分比的提升;
  • 首次將南橋(Southbridge)晶片整合在AMD高效能APU內。

AMD院士暨設計工程師Kathy Wilcox在ISSCC上發表題為「A 28nm x86 APU Optimized for Power and Area Efficiency」的演講透露有關細節,講述Carrizo APU的嶄新技術、應用和電源管理功能。

規格發展

新款高密度設計元件庫令AMD於Carrizo上多放置29%的電晶體(31億個),同時保持晶片尺寸和前一代Kaveri APU相若。密度提高後可騰出更多的晶片區域,以分擔圖像與多媒體方面的處理及整合南橋控制器至單一晶片。進一步加強的多媒體支援亦包括新增的高效能H.265視頻標準及前一代雙倍的視頻壓縮引擎數量。整合H.265壓縮功能至硬件層級則可支援真正4K解像度,不僅有助延長電池壽命,在觀看高解像串流影片時也能減低頻寬需求。

此外,提升電晶體數量令Carrizo成為業界首款符合HSA異構系統架構基金會 (HSA Foundation)HSA 1.0規範的處理器。HSA可大幅簡化如GPU等的加速器編寫程式,並在低功耗下發揮更佳的應用效能。


HSA在設計上最大的優勢在於Carrizo採用的異構性統合記憶體存取(hUMA)。CPU與GPU可憑藉hUMA技術共用記憶體空間,除了令兩者能存取所有平台記憶體外,更可將資料分配至系統記憶體空間的任何位置。這種一致的記憶體架構大幅降低工作所需的指令數量,有助提升效能與節能效率。

Carrizo APU擁有先進的電源和效能優化,為AMD主流 APU產品打造有史以來最佳的性價比。

全新節能特色

Carrizo APU納入許多業界首創的全新能源效率技術。為解決電晶體電壓降的問題,傳統微處理器設計需額外供應10%至15%的額外電壓,以確保處理器可維持在適當的電壓下運作,但這做法不利於節能設計,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%的電源浪費)。

為此AMD研發大量技術來優化電壓,其最新處理器會在數納秒或十億分之一秒中持續比對平均電壓與電壓降。這種電壓調適運作功能從Carrizo APU開始會整合在CPU與GPU內。由於頻率調整作業於納秒內完成,運算效能幾乎絲毫無損,而其GPU可減低電力耗損達10%,CPU部分更減少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應器外,Carrizo還納入獨特的專利矽晶片速度能力感應器與電壓感應器。感應器讓每個APU能針對矽元件特性、平台表現及運作環境進行調整。透過這些參數進行即時調整,AVFS可協助節省高達30%的電力。


除透過縮小核心區域降低CPU耗電外,AMD還著手優化28納米製程技術的節能效率,另外也藉由調校GPU讓GPU可於電源有限的情況下發揮最佳的運作,使之在相同時脈頻率下,比前一代Kaveri圖像核心減少20%耗電。綜合以上,所有AMD能源效率的創新均旨在於持續萎縮的製程技術發展上提升節能效率,並在規劃完善且優化成本的28納米製程中延續優勢。

Carrizo專為手提電腦和低功耗桌上型電腦而設,不僅將帶來多項嶄新的先進電源管理技術。

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註1:Grenat, Aaron et al – 2014國際固態電路會議科技文摘研究報告 – 第106-107頁












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