AMD در کامپیوتکس 2014: تراشه‌های مختلفِ Kaveri برای وسایل همراه و بنچ‌مارک‌های آن

پس از دسکتاپ نوبت لپ‌تاپ‌ها است، جایی که اینتل در آن با پردازنده‌های کم‌مصرف هسول مثل Core i5-4200U و 4500U به شدت غالب شده است، به ویژه در اجرای دستورات تک‌تردی (Single Thread). بنابراین ای‌ام‌دی کاوری‌های دسکتاپ را با تکیه بر قدرت بالاتر در بخش پردازنده‌ی گرافیکی و نیز قیمت پایین‌تر روانه‌ی بازار کرده است. قطعاً رقابت مستقیم از طریق هسته‌های پردازنده‌ی اصلی با اینتل نتیجه‌ای ندارد. موضوع این است که ای‌ام‌دی به پشتیبانی از HSA، Mantle و قیمت پایین‌تر امیدوار است و باید منتظر باشیم و ببینیم در آینده چه اتفاقاتی می‌افتد.

انواع تراشه‌های لپ‌تاپی AMD با توان مصرفی 35 وات را در جدول زیر بررسی کنید:

پسوند تمام مدل‌ها P است، برخلاف دو نسل قبلی که حرف M به موبایل بودن تراشه اشاره می‌کرد. نام هسته‌ی هر سه مدل جدید Kaveri و نام معماری هسته، استیم‌رولر است. 4 هسته به شکل 2 ماژول دوهسته‌ای در هر سه تراشه به چشم می‌خورند که از نظر فرکانس کاری کمی متفاوت هستند. پردازنده‌ی گرافیکی هم R6، R5 و R7 است، R7 قوی‌ترین مدل است که تعداد پردازنده‌های استریم آن به 512 عدد می‌رسد. پشتیبانی از رم‌های DDR3 با نهایت سرعت 2133 مگاهرتز در مدل برتر یعنی FX-7600P لحاظ شده تا مشکلی بابت پهنای باند بالا پیش نیاید.

 توجه کنید که 35 وات توان طراحی حرارتی یا به عبارت ساده‌تر گرمای تولید شده است که بسته به نظر سازندگان لپ‌تاپ تغییر می‌کند. مثلاً با کاهش سرعت کلاک ممکن است به ارقام کمتر برسد.

نکته‌ی جالب بیشینه‌ی فرکانس در حالت توربو است. ای‌ام‌دی روی حالت توربو بیشتر کار کرده تا بازه‌ی تغییرات سرعت کلاک گسترده‌تر شود. مثلاً FX-7600P سرعتی بین 2.7 تا 3.6 گیگاهرتز دارد، 900 مگاهرتز تغییر برای بهینه کردن مصرف انرژی. در مورد Trinity یا Richlan سرعت در بازه‌ای مثل 3 تا 3.5 گیگاهرتز قرار می‌گرفت و تغییرات کمتر بود. پیشرفت خوب ای‌ام‌دی هنوز به تغییرات شدید سرعت کلاک در هسول اینتل نرسیده است، اما یک قدم مهم در بهینه‌سازی تراشه‌ها محسوب می‌شود.

نکته‌ی جالب دیگر که در بررسی عمیق کاوری به تفصیل توضیح دادیم، این است که کاوری با لیتوگرافی متفاوتی تولید شده که موجب می‌شود، حداکثر سرعت کلاک کمی کمتر از ترینیتی و ریچ‌لند باشد. Joe Macri نایب‌رییس ای‌ام‌دی می‌گوید ترانزیستورهای V شکل برای تولید پردازنده‌ی اصلی مناسب‌ترند و فرکانس بالاتری دارند. اما ترانزیستورهای T شکل که برای پردازش موازی در پردازنده‌ی گرافیکی بهینه‌تر است، سرعت کمتری دارد. در کاوری 47 درصد مساحت تراشه به پردازنده‌ی گرافیکی اختصاص یافته است و ای‌ام‌‌دی بر خلاف ترینیتی و ریچ‌لند از ترانزیستورهای T شکل برای تولید آن استفاده کرده که خود به کاهش سرعت کلاک می‌انجامد. اما در مورد تراشه‌های ویژه‌ی وسایل همراه به نظر می‌رسد که ای‌ام‌دی با بهینه‌سازی‌های مختلف مشکل را به کلی حل کرده و حتی سرعت کلاک را افزایش داده است.

با توجه به اینکه هسته‌های استیم‌رولر نسبت به هسته‌های پایل‌درایور با سرعت کلاک یکسان حدود 15 تا 20 درصد سریع‌تر پردازش می‌کنند، انتظار داریم که کاوری‌های لپ‌تاپ بهتر از ترینیتی و ریچ‌لند ظاهر شوند.

دو تصویر زیر گویای مشخصات A6-7000 با توان مصرف 17 وات و سه مدل دیگر با توان مصرفی 19 وات هستند:

معماری هسته‌ها همان استیم‌رولر است و پردازنده‌ی گرافیکی هم معماری معروف GCN که در کارت گرافیک‌های سری R200 به کار گرفته شده را حفظ کرده است. تفاوت در سرعت پردازنده‌ی اصلی و تعداد واحد‌های پردازنده‌ی جریان پردازنده‌ی گرافیکی است. البته فرکانس بیشینه‌ی حافظه‌ی DDR3 هم کمتر از مدل‌های 35 واتی است.

ام‌دی‌دی شاید قصد معرفی محصولاتی مشابه SIPP اینتل را داشته که سه محصول دیگر را به عنوان مدل‌های سری Pro معرفی کرده است:

مشخصات تقریباً مشابه FX-7500، A10-7300 و A6-7000 است، اما تفاوت در این است که ای‌ام‌دی این تراشه‌ها را برای موسسات بزرگ و تجاری در نظر گرفته و تا مدت مدیدی آنها را عرضه می‌کند. در این صورت اگر به ارتقا نیاز باشد، به راحتی می‌توان تراشه‌های پرو را در بازار پیدا کرد.

پشتیبانی از تکنولوژی Eyefinity برای اجرای بازی در چند مانیتور به صورت هم‌زمان و TrueAudio برای پردازش بهتر سیگنال‌های صوتی تنها به مدل‌های A10 و FX محدود می‌شود.

سری A6 محصولی رده پایین است و نمی‌توان از پردازنده‌ی گرافیکی مجتمع آن به صورت موازی با کارت گرافیک مجزا استفاده کرد. با توجه به اینکه پردازنده‌های گرافیکی مجتمع و مجزای امروزی همگی معماری GCN را یدک می‌کشند، استفاده از CrossFire برای افزایش سرعت اجرای بازی یک راه حل مفید است که A6 آن را ناممکن می‌کند. البته فقط در مورد کارت گرافیک‌های ای‌ام‌دی صحبت می‌کنیم.

A6 از پلتفرم آرم برای قابلیت امنیتی TrustZone بهره می‌برد که در مورد A8 ، A10 و FX مصداق ندارد.

قبل از نمایش نتیجه‌ی بنچ‌مارک‌ها به نکته‌ای که ویژگی ساختار خاص کاوری است، مجدداً اشاره می‌کنیم: HSA.

با طراحی جدید ای‌ام‌دی، استفاده از پردازنده‌ی اصلی و گرافیکی در پردازش امور مختلف ساده‌تر شده ولیکن به پشتیبانی نرم‌افزاری نیاز دارد. در برنامه‌نویسی برای این تراشه‌ها باید با Compute Core به معنی هسته‌ی پردازشی کار کرد. دیگر خبری از هسته‌های پردازنده‌ی اصلی یا واحد‌های پردازش استریم در پردازنده‌ی گرافیکی نیست.

لذا طبیعی است که ای‌ام‌دی بیشتر روی اجرای بنچ‌مارک‌های خاصی که از هر دو پردازنده بهره می‌گیرند مانور دهد. در اسلاید جالب زیر ببینید ادعای ای‌ام‌دی چیست:

تراشه‌ی A10-7300 در امور محاسباتی که با بنچ‌مارک Basemark CL سنجیده شده، 20 درصد بهتر از Core i5-4200U است. در مورد پردازش امور گرافیکی هم طبعاً برتری 50 درصدی منطقی به نظر می‌رسد چرا که ای‌ام‌دی همیشه در بخش پردازنده‌ی گرافیکی بهتر ظاهر شده است. امتیاز کلی سیستم با توجه به برتری بخش گرافیک، با i5-4200U همسان است اما در دنیای واقعی و اجرای نرم‌افزارهای ساده، اینتل قدرت بیشتر هسته‌های خود را به رخ رقیب می‌کشد. چیزی که برخلاف اسلاید فوق نیست بلکه یک آزمون واقعی با نتیجه‌ای متفاوت است.

در ادامه صحت ادعای ای‌ام‌دی و همچنین بنچ‌مارک‌های معمولی پردازنده‌ی اصلی و گرافیکی را بررسی می‌کنیم. باید دید که در حالت عادی اینتل باز هم برنده‌ی بازی است یا این بار ای‌ام‌دی بهتر شده و حتی پیشی می‌گیرد.

قصد بررسی کامل کاوری را نداریم چرا که قبلاً به تفصیل به آن پرداخته بودیم. تنها به ذکر چند بنچ‌مارک مهم اکتفا می‌کنیم.

در حالت تک‌تردی اینتل مثل گذشته، پیشتاز است. بنابراین همان‌طور که اشاره شد، i5-4200U با A10-7300 در کاربردهای عادی و نرم‌افزارهای معمولی، قابل قیاس نیست. در حالت مالتی‌ترد، هسته‌های بیشتر به یاری 7600P شتافته‌اند و امتیاز کمی بهتر از Core i5-4200U است، اما برادر بزرگ‌تر آن، Core i5-4500U همچنان پیشتاز رقابت است.

x264 یکی از پیشرفته‌ترین کدک‌های ویدیویی است که تقریباً از تمام توان پردازنده‌ها استفاده می‌کند. در مرحله‌ی دوم تبدیل فایل که مرحله‌ی اصلی است نتیجه به صورت زیر است:

البته انتظار نداریم که i5-4500U با توان مصرفی کمتر مشابه FX-7600P عمل کند، اما به هر حال عملکرد کاوری نسبت به نمونه‌ای از ترینیتی‌های ای‌ام‌دی یعنی مدل A10-4600M بسیار بهتر است.

در بنچ‌مارک‌های مبنتی بر اینترنت و مرورگر مثل اجرای جاوااسکریپت هم مثل همیشه اینتل قدرتمندانه ظاهر می‌شود:

در بازی‌ها ای‌ام‌دی باز هم پیشتاز رقابت است:

یک بازی فوق‌العاده سنگین مثل Metro Last Light پردازنده‌های اینتل را به زانو در می‌آورد اما ای‌ام‌دی در حدود 2.5 برابر قوی‌تر ظاهر شده و شاید با کاهش تنظیمات، حداقل سرعت اجرای مناسب را برای لپ‌تاپ‌های ارزان‌قیمت فراهم کند و این یک برتری مهم برای ای‌ام‌دی است:

اگر با HSA و GPGPU آشنایی ندارید، بهتر است به بخش آخر مقاله‌ی تحلیل استراتژی ای‌ام‌دی که اخیراً منتشر شد، سری بزنید.

بنچ‌مارک رمز‌گذاری گویای توان بالای FX-7600P در محاسبات کلی به کمک پردازنده‌ی گرافیکی است:

پردازنده‌های لپ‌تاپی ای‌ام‌دی به طور کامل معرفی شدند و همان‌طورکه انتظار می‌رفت در همه‌ی بخش‌ها بهینه‌تر از قبل هستند. اما هنوز هم اینتل است که در بازار لپ‌تاپ حرف اول را می‌زند. به خصوص با معرفی Core M که لپ‌تاپ‌های ترکیبی که به تبلت بدل می‌شوند و نسخه‌ی کامل ویندوز 8 را به دوش می‌کشند را تحت سیطره‌ی اینتل در‌می‌آورد.

اما نکته‌ی مثبت تراشه‌های جدید کاوری این است که مثل نسخه‌های دستاپ که قبلاً معرفی شده بود، در استفاده‌ی مشترک از پردازنده‌ی اصلی و گرافیکی و همچنین HSA بسیار توانمند هستند و تنها به پشتیبانی نرم‌افزار نیاز دارند تا قدرت بالای خود را به رخ بکشند.