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實現統壹尋址 AMD新壹代Kaveri APU評測

IT168 評測今年年初的CES上,AMD正式公布了第三代APU——Kaveri,這是自2011年APU誕生以來最重要的壹次更新,它不僅首次使用GCN架構GPU核心,同時也是首款支持HSA異構運算的APU,實現了CPU與GPU的統壹尋址,讓異構運算上升到了壹個新的層次。

不過首批Kaveri並未登錄移動平臺,而是率先進軍DIY市場,AMD於1月份更新了旗下臺式機處理器。在經過了半年的等待,專為筆記本電腦打造的Kaveri APU終於在2014臺北電腦展正式發布。

▲移動版Kaveri APU的新特性

針對筆記本電腦打造的Kaveri最高提供4個“壓路機”X86心與8個GCN架構GPU核心,支持Mantle技術,支持DirectX11.2,多媒體加速器升級至UVD4.2\VCE2.0,加入AMD TrueAudio技術,最高型號支持第三代PCI-E接口、DDR3-2133內存。

▲加入AMD TrueAudio技術

眾多的硬件更新配合AMD先進的軟件技術為大家帶來了更卓越的使用體驗,作為新壹代APU,Kaveri與上代產品壹樣,支持AMD快播技術、視頻防抖技術、手勢控制以及臉部登錄,除此以外,Kaveri還新增了壹項音頻體驗——AMD TrueAudio技術,它是由集成在Kaveri內部的壹個專門核心控制,在對聲音進行特殊優化時,效率更高且不占用CPU資源。

▲進軍移動商用市場

在產品布局上,Kaveri針對家用娛樂市場提供標準電壓A系列APU和低功耗A系列APU,並且首次在移動平臺APU中加入了頂級的FX系列,是移動版Kaveri的最高規格APU。

與此同時,AMD還首次進軍移動商用PC領域,推出了專門為商用筆記本打造的AMD PRO系列APU,可以說AMD Kaveri APU是AMD有史以來最重要的產品之壹,不僅技術先進、理念超前,而且產品全面覆蓋面廣闊。

重新設計內核 12個計算核心不是夢

▲4個CPU核心與8個GPU核心

Kaveri作為新壹代APU為大家提供了4個“壓路機”架構CPU核心和8個GCN架構的GPU核心,總***具備12個可用的處理核心,每壹個核心都可以獨立使用,盡管CPU和GPU的架構不同,但在AMD強大的異構系統中,這12個核心被有效利用起來,從而實現更高的運算能力,於是AMD將這12個運算核心統稱為“計算核心(COMPUTE CORE)”。

▲CPU核心的改進

當然在先進異構運算架構之下,每壹個核心運算性能的強弱也是非常重要的。就CPU核心而言,Kaveri集成了兩個雙核模塊設計的“壓路機”架構CPU,與之前的“打樁機”核心相比,“壓路機”在指令提取上可以降低30%的i-Cache丟失率、降低20%的分支預測錯誤率、調度器工作效率提升至少5%~10%,每線程最大派遣帶寬提升25%以上,最終獲得了更強的單核執行能力和更高的每瓦性能。

▲KAVERI更註重圖形性能

除了CPU的改進以外,Kaveri在圖形處理核心方面也進行了升級,它首次將GCN架構顯示核心集成到APU當中,並且分別配了47%的晶體管專門用於顯卡,由此可見,Kaveri非常註重圖形處理能力。

▲GCN架構顯卡核心

▲提供8個異步計算引擎

Kaveri集成有8個GCN架構顯卡核心,每個核心擁有獨立的分支和信息單元、向量寄存器、調度器、矢量單元、標量單元、紋理過濾單元等結構,同時Kaveri的GPU部分還具備八個異步計算引擎,每個引擎可管理多達八個隊列,可與顯卡控制處理器並行運行,獨立調度和任務分配,從而實現高效多任務處理。

CPUGPU統壹內存尋址 釋放全部計算潛能

毫無疑問,CPU與GPU的改進讓KAVERI獲得了更強的性能,不過CPU與GPU實現統壹尋址才是KAVERI最引人註目的地方。

Kaveri支持的HSA(Heterogeneous Systems Architecture)架構能夠讓APU中的CPU和GPU通過hUMA技術實現內存統壹尋址,GPU和CPU對整體內存空間相互可見,並可同時訪問,從而提升APU整體的運算能力。這樣做的好處就是可以讓CPU和GPU更好的協同工作,更加靈活的調度資源,提升APU整體的計算效能,從而大幅降低之前因獨立內存尋址而帶來的延遲效應。

▲統壹內存尋址

那麽啥叫統壹尋址呢?簡單說就是CPU和GPU可以***享內存資源,在過去沒有統壹尋址的時候,內存中劃撥了固定大小的區域給顯卡做顯存,剩下的部分留給CPU使用,雖然都是在同壹個內存空間內,但CPU不能直接訪問用作顯存的部分,當CPU需要GPU去算個啥的時候,它需要先把數據拷貝到顯存中,然後GPU做處理,完成以後的結果回傳給CPU使用。這樣壹來造成了多次數據傳輸,耗費了系統資源,增加了數據出錯的幾率,二來存儲空間分配不夠智能,劃分出去的顯存太大就會造成浪費,過小就會不夠用,同時也不好進壹步分配。

▲hUMA實現統壹尋址

AMD最新的Kaveri通過hUMA技術實現了CPU與GPU統壹尋址,CPU和GPU能夠***享同壹個內存存儲空間,並且CPU可直接存取GPU的存儲地址,就好象是壹棟建築裏的兩個快遞員給A座和B座客戶送快遞,其中A座裏的門牌號寫的是數字,B座的門牌號寫的是莫爾斯電碼,給A座送快遞的兄弟只認識數字,給B座送東西的帥哥只明白莫爾斯電碼,當A座的人要寄個快遞給B座,A座的快遞員由於看不懂莫爾斯電碼,所以沒法找到具體的地址,只能先收貨再傳給B座的快遞員去派送,這就是過去沒有統壹尋址時的工作方式。

而現在hUMA把B座的門牌號變成了數字,並且教會了B座快遞員識數,這時A座與B座的門牌號是壹致的,兩個快遞員都能夠看懂,這就是統壹尋址,CPU和GPU就像是這兩個快遞員,這棟大樓就是內存,A座和B座就是分割出來給CPU和GPU的存儲空間,從前兩者的地址編碼不壹樣,互通有無很麻煩,hUMA把它們都換成統壹的內存地址,不僅讓CPU部分跟GPU部分數據交互更直接,同時還可動態分配內存空間,提升內存利用率。

▲APU效率更高

可以說hUMA技術解決了系統中不同種類計算核心在讀取和訪問內存之間的障礙,徹底將CPU和GPU綁在了壹起,對異構運算起到了積極的作用,讓CPU和GPU的融合更進壹步。

升級多媒體加速器 加入獨立音效核心

現在的處理器集成度非常高,它不僅集成了CPU運算單元、GPU運算單元,而且還集成了許多專門的模塊用於處理特定的數據,比如多媒體加速器。

▲KAVERI升級了多媒體加速器

眾所周知,視頻編解碼是非常耗費系統資源的,很多用戶都會記得在1080P普及之初,許多電腦播放全高清視頻的時候會非常不流暢,這是因為那時沒有專門用於視頻解碼的核心支持,全靠CPU軟解,占用大量的系統資源,於是新壹代CPU不僅僅提升了運算能力,同時還加入專門用於視頻編解碼的內核,這就是多媒體加速器。

▲視頻編碼升級至VCE 2

在視頻編碼引擎部分, Kaveri升級至VCE2,支持H.264 YUV420(I, P & B幀)、H.264 SVC暫存編碼以及VCE DEM(顯示編碼模式),新增用於60GHz無線顯示的H.264 YUV444 (I幀)。

▲統壹視頻解碼升級至UVD4

在解碼的部分, Kaveri支持H.264 / AVCHD w/改善糾錯、VC-1 / WMV profile D、MPEG-2、Multi-View Codec (MVC)、MPEG-4/DivX,與之前的UVD3相比,改進不是很大,僅增強了H.264/AVCHD視頻解碼的糾錯能力。

▲新增AMD TRUEAUDIO技術

既然是多媒體加速器,除了圖形圖像以外, Kaveri首次為APU加入專門處理音頻的內核,提供AMD TRUEAUDIO 技術,它可以將雙聲道信號模擬生成更具方向感的多聲道音頻,在嘈雜的環境中能識別出主要的聲音,降低周圍噪音的分貝,增強聲音的清晰度,在娛樂與視訊通話領域為用戶提供更優質的服務。

降低功耗進軍商用PC 首推移動版FX系列

在了解了AMD ?Kaveri APU眾多更新與特性以後,下面我們來看看新壹代移動版APU究竟包括了那些具體型號。

▲AMD新壹代移動版APU的型號匯總

從上面這張AMD新壹代移動APU的匯總表上可以看到三個亮點:

◆AMD FX-7600P與AMD FX-7500

◆A系列商用ULV APU

◆ULV APU的TDP低至19W和17W

▲首推移動版FX系列

首先說說FX-7600P。FX系列對於關註DIY的用戶並不陌生,它是AMD臺式機處理器中定位最高的型號,也是超頻玩家最喜歡的超頻利器,不過到Kaveri之前,FX的名字從未出現在AMD移動平臺處理器上,而FX-7600P是AMD首款移動平臺APU,也是AMD迄今為止性能最強的筆記本處理器,而AMD FX-7500是低功耗APU中的旗艦,主要針對超輕薄筆記本市場。

在參數上,FX-7600P融合Radeon R7單顯,具有12個計算核心(4CPU核心+8GPU核心),基礎頻率2.7 GHz,最大智能超頻3.6 GHz,最高支持DDR3-2133內存,TDP 35W,支持第三代PCI Express,其性能表現非常令人期待。

除此以外,A系列標準電壓APU主要針對高性能筆記本電腦設計,最大熱設計功耗為35W,而低電壓系列主要針對超薄筆記本,熱設計功耗僅為19W,較上壹代產品的25W,降低了了6W,在保證處理能力充足的同時,降低了整機發熱量,提升產品的續航能力。

▲針對商用市場推出的AMD PRO系列APU

與此同時我們還看到了壹個新系列,那就是AMD A系列商用低電壓APU,這是AMD首次針對商用市場推出的移動平臺APU,與普通版APU相比,他的名字後面多了個“Pro”,這三個字母意味著AMD商用系列APU在性能、耐用和穩定方面可以提供更出色的表現,以滿足商務用戶在可靠性和工作效率方面的要求。

AMD FX-7600P現身 12核APU性能首測

通過前面的介紹,我們對Kaveri有了比較全面的了解,接下來我們針對Kaveri系列中最頂級的AMD FX-7600P APU進行更加深入的測試。

▲AMD FX-7600P

上面這張圖片比較全面的展示了AMD FX-7600P的參數細節,其設計熱功耗為35W,具備12個計算核心(COMPUTE CORE),其中包括4個“壓路機”X86核心與8個GCN架構GPU核心,集成Radeon R7單顯。

除了AMD FX-7600P以外,這次測試的樣機配備了三星256 GB固態硬盤,配備兩條鎂光4GB DDR3-1866內存,其存儲系統達到了目前筆記本電腦的最高水平,能夠最大限度發揮出AMD FX-7600P的性能。

◆CINEBENCH R11.5

▲CPU性能提升接近1倍!

CINEBENCH R11.5是目前最流行的CPU和GPU測試系統,對於此次測試來說,我們主要關註CINEBENCH R11.5的CPU多核心測試成績,從結果可以明顯看到,AMD FX-7600P的CPU多核心處理能力比上壹代A10-5750M提升了近壹倍!

◆Musemage

Musemage是全球首款支持GPU加速的圖像處理軟件,它包含有壹系列先進的功能和壹個易用的用戶界面,當用戶處理照片時,Musemage可以利用CPU與GPU協同操作,從而獲得更快的處理器速度。

▲新壹代APU較之前的產品可以節約30%的處理時間

在此項測試中,Musemage對壹張照片進行了降噪、銳化、模糊、自動對比度、白平衡以及其他的多項處理,最終配備AMD FX-7600P APU集成Radeon R7單顯的樣機獲得了5302分的總成績,處理耗時為18859ms ,而上壹代A10-5750M APU + HD8570M獨顯此項測試成績為3750分,耗時26661ms,也就是說新壹代APU較之前的產品可以節約30%的處理時間。

◆PCmark 8

PCmark 8是新壹代整機綜合性能基準測試軟件,它針對不同的應用模式提供了Home、Creative、Work、Storge和Applications五種不同的測試。其中的Storge主要測試的是電腦的存儲效能和穩定性,而Applications則主要針對微軟Office等第三方軟件所進行的測試。對於普通家用戶來說,Home的測試更具參考價值,所以我們在這壹模式下對樣機進行了測試。

▲PCmark 8成績

從測試結果來看,配備AMD FX-7600P的筆記本取得了3023分的總成績,這說明它的運算性能較強,整機綜合素質比較出色,對於日常網頁瀏覽、視頻播放、視頻轉碼、遊戲等方面都能提供較好的支持。

融合單顯性能強 遊戲性能直逼獨顯

作為新壹代旗艦級APU,AMD FX-7600P不光是CPU部分處理能力翻倍,而且它內置的Radeon R7單顯性能也非常搶眼。

Radeon R7單顯擁有8個GCN架構GPU核心,支持Direct X11.2,最大頻率686MHz,支持Mantle技術,多媒體加速器升級至UVD4.2\VCE2.0,加入AMD TrueAudio技術,最高型號支持第三代PCI-E接口、DDR3-2133內存。

◆3Dmark 11

▲3Dmark 11測試結果

對於評判顯卡遊戲性能的高低而言,3Dmark絕對是目前最專業最權威的基準測試程序,它的測試結果具有非常重要的參考價值。對於Radeon R7單顯來說,在3Dmark 11的測試中,其圖形項目得分達到2095分!已經達到中端獨顯的水平,與上壹代Radeon HD8610G相比提升了50%左右。

◆3Dmark?

與3Dmark 11類似,3Dmark是Futuremark最新壹代基準測試軟件,它針對不同級別的顯卡提供三種測試環境,其中FireStrike專為基於DirectX11顯卡的高端產品設計、CloudGate支持基於DirectX10的主流硬件而IceStorm是為入門級DirectX9設備打造。

▲3Dmark測試結果

對於Radeon R7而言,它的FireStrike測試的總成績達到1260,圖形項目得分1406,與A10-5750M總分865,圖形項目930分相比,AMD FX-7600P Radeon R7提升了45%和51%,可在全高清分辨率下滿足《生化危機6》《劍靈》等主流3D遊戲,如果再配合AMD新壹代獨立顯卡,混合交火後的遊戲性能相當令人期待。

總結:統壹內存尋址意義非凡

經過前面詳細的介紹,相信大家已經對AMD新壹代Kaveri有了較為全面的認識,首先需要肯定的是Kaveri PU在性能上較前代產品確有大幅提升,就拿此次測試的FX-7600P為例,4核“壓路機”X86核心+8核GCN架構GPU核心達到了AMD新壹代APU的最高配置,展現了AMD在CPU領域和GPU領域的最高技術,同時伴隨HSA架構引入的hUMA技術,實現了CPU和GPU的統壹尋址,加速了CPU與GPU的融合,為APU今後的發展指明了方向,拓寬了道路。

從測試結果上看,FX-7600P作為Kaveri家族在移動平臺的旗艦產品,其CPU的處理能力較上壹代旗艦提升壹倍,在支持GPU協同運算的新應用上,FX-7600P則有著巨大的性能優勢。

與此同時,使用了47%的晶體管打造的8核心GCN架構GPU,為FX-7600P帶來了匹敵中端獨顯的遊戲性能,新加入的AMD TureAudio增強了用戶的聽覺享受,而Mantle技術提升了遊戲的運行效率,讓選擇它的用戶在遊戲時有可能獲得更好的音頻與視覺體驗。

毫無疑問,新壹代Kaveri亮點很多,性能提升顯著,但要想發揮出它的全部能力勢必需要軟件方面的支持,而AMD所倡導的異構運算正是未來PC發展的方向,他最大的好處在於集中管理整機各個部分的運算能力,合理分配資源,它所帶來的性能的提升,是現階段僅靠單純提升CPU運算能力所無法比擬的。所以未來支持異構運算的軟件壹定是越來越豐富,而異構運算模式也不單單局限於現在PC上使用的x86 CPU和GPU,像現在最流行的ARM架構處理芯片也將加入其中。