AMD於第27屆Hot Chips年度盛事中展示圖像、

節能運算與晶片堆疊的技術創新

AMD詳述「Carrizo」APU與「Fiji」GPU設計在APU電力效率與晶片

堆疊方面的多項創舉



香港— 2015年8月26日 AMD(NASDAQ:AMD)多位技術高級主管,於Hot Chips年度盛會中詳述代號為「Carrizo」的新款高效能APU,與代號「Fiji」的AMD Radeon™ R9 Fury系列GPU的技術,包含背後眾多效能與能源效率的工程成就。研討會焦點包括第6代AMD A系列APU(代號「Carrizo」)中高解像度影像與圖像處理引擎的細節,與長達8年的發展歷程,以及最終如何在AMD最新頂尖的AMD RadeonTM Fury系列GPU(代號為「Fiji」)中,實現晶片堆疊技術與全新記憶體架構,支援4K遊戲與VR虛擬實境功能。第6代AMD A系列處理器採用真正系統單晶片設計(SoC),以降低x86核心功耗高達40%1,同時更大幅提升CPU、圖像處理與多媒體效能表現,較前一代產品更為優異。全新AMD Radeon™ R9 Fury X GPU每瓦效能也提升至AMD前一代高階GPU的1.5倍2

AMD技術長Mark Papermaster表示:「藉由新世代APU與GPU技術,AMD的工程團隊徹底顛覆效能與能源效率的定義。憑著APU的創新設計,在晶片中加入許多電晶體,大幅提升功能與表現,搭載先進的電源管理技術,並在硬件元件上建置異質運算架構。AMD率先在各種新款GPU中,導入晶片堆疊與HBM高頻寬記憶體等突破性技術,在每瓦效能方面獲得大幅度的跨世代提升。」

AMD在兩場大會演講中披露許多細節。其中AMD院士暨設計工程師Guhan Krishnan,於8月24日主講「28nm Carrizo APU圖像與多媒體作業的能源效率」,會上詳述各種功能的提升,為效能型筆記簿型電腦與各種可變型裝置建造卓越效能、電池續航力與使用者體驗。8月25日登場的「AMD新一代GPU與記憶體架構」,AMD全球副總裁暨產品技術長Joe Macri將介紹從提交方案到產品上市整整8年的歷程,及與多家關鍵夥伴廠商的合作,詳述新款AMD Radeon R9 Fury系列GPU背後優異效能與效率的架構細節。


高階GPU搭載晶片堆疊技術

介紹全新Fiji系列AMD Radeon R9 Fury GPU,要從最佳晶片堆疊選項說起,這項技術不僅將大量的記憶體加入與GPU同一個晶片封裝中,在不增加功耗下,大幅增加高效能圖像引擎可用的記憶體頻寬。AMD與記憶體夥伴SK海力士合作,採用AMD GCN次世代核心架構建造新款GPU,透過4096位元的記憶體介面,提供4GB高頻寬記憶體容量(HBM),達到前所未有的512 Gb/s記憶體頻寬。在包裝內,新款記憶體堆疊的位置緊靠著GPU,並採用首創的高量中介層(high-volume interposer),搭配圖像業界首創的矽穿孔(TSV)與微凸點(micro-bump)技術。HBM與中介層不但提供比先前世代GDDR5記憶體多60%的頻寬3,每瓦效能更是GDDR5的4倍4。此外,Fiji系列具備最高達8.6 TFLOPS的效能,比前一代(Radeon™ R9 290系列GPU)產品提高將近35%,進而提升高達1.5倍的每瓦效能。

APU能源效率

全新第6代AMD A系列APU內含多達12個運算核心(4個CPU及8個GPU)*,搭載AMD「Excavator」CPU核心與第3代AMD GCN架構,建造一款極具革命性的處理器,電池續航力不但是前一代產品的2倍5,遊戲效能也比同級競爭對手的處理器高出達2倍6。處理器結合AMD多項電源管理的創舉,包括為首款產品建置調適性電壓與頻率調整(Adaptive Voltage and Frequency Scaling, AVFS)、首款專為筆記簿型電腦產品的晶片導入視訊壓縮技術(HEVC)/ H.265解碼器、及首款APU同時運用多種色彩壓縮與節省頻寬的技術。此外,AMD與各界分享關於時脈與電力閘控管理的細節,發表新款整合南橋元件,及在切入休眠與閒置模式方面的多功能提升。另外AMD還談到多項效率改良,包括讓SoC快速切換到最低功耗狀態,以及具備自行刷新能力的DRAM記憶體。


AMD第6代A系列APU注入的各項電源創新科技,提供多方面的節能效益,省電幅度相當於享有下一代微縮製程的優勢,但實際上採用的仍是經成本優化的28nm製程。

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註1:2月25日AMD揭露高效能省電系統單晶片「Carrizo」架構細節
註2:測試皆由AMD工程於優化的AMD基準系統執行。PC製造商可因變化配置而產生不同的結果。測試遊戲為《極地戰嚎4》,解像度3840×2180,預設Extreme,2XMSAA,0XAF來模擬GPU的效能;Radeon™ R9 Fury X測試系統使用Intel® Core™ i7-5960X 3.0GHz處理器,16GB(4個4GB)DDR4 2666記憶體,Windows® 8.1 64位元作業系統,及AMD Catalyst驅動程式版本15.5,測得平均每瓦0.13fps,Radeon™ R9 290X則測得每瓦0.077fps。GRDT-61
註3:6月18日AMD發表新一代Radeon™ R9與R7 300系列產品陣容 — 包含全球首款搭載革命性HBM技術顯示卡 — 開啟PC遊戲新世代
註4:測試皆由AMD執行,測量AMD Radeon™ R9 290X GPU對比AMD Radeon™ R9 Fury X GPU。數據由分別測量GDDR5及HBM元件裝置在記憶體全負載使用下的不同配電所取得。耗能以每瓦可供應的GB/s頻寬作為單位計算。AMD Radeon™ R9 290X(每瓦10.66 GB/s)與R9 Fury X(每瓦42.66 GB/s)GPU,測試系統平台為AMD FX-8350、技嘉GA-990FX-UD5主機板、8GB DDR3-1866記憶體、Windows 8.1 Professional版64位元作業系統及AMD Catalyst™ 15.20 Beta版驅動程式。HBM-1
註5:所有效能測試都由AMD內部量測實驗室進行,受測系統採Windows® 8.1 64位元作業系統,搭配256 GB SSD硬碟,執行《DOTA2》遊戲,使用13×7吋顯示器;在高階設定下重複播放檔案。AMD FX-8800P平台組態為DDR3-1600記憶體;Radeon™ R7圖像核心;驅動程式版本15.10 beta,測得平均38fps、平均功耗為24.81瓦,如使用單顆50 Whr的電池,續航力120.9分鐘。CZN-51
註6:AMD效能實驗室測試,使用的系統組態為:AMD FX-8800P平台,搭載AMD Radeon™ R7圖像核心;2個4GB的DDR3-2133記憶體;256 GB固態硬碟;Windows 8.1 64位元版作業系統,驅動程式15.10版,在3DMark 11 Performance中測得2753分。比較測試Intel Core i7 5500U,搭載HD 5500圖像核心,擁有DDR3-1600記憶體;256GB固態硬碟,Windows 8.1 64位元版作業系統;驅動程式版本4156,在3DMark 11 Performance中測得1350分。CZN-58
*可從www.amd.com/computecores獲得更多資訊。


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