挖掘机重磅来袭

王欣

挖掘机架构真正的魅力在于大幅降低了功耗，这使得Carrizo更适合笔记本电脑等移动设备。

正当业内同行纷纷议论AMD似乎沉默的太久时，代号为Carrizo的第6代APU终于浮出了水面。按照AMD融合战略来看，Carrizo是其四步曲的完结篇：Llano实现CPU和GPU的物理整合、Trinity/Richland进一步沟通了CPU和GPU的互联能力、Kaveri引入统一寻址，这之后Carrizo最终在架构、操作系统、加速计算等各个方面做到了CPU/GPU的真正融合，并完整支持HSA 1.0异构系统架构标准。

作为完成融合战略的终极产品， Carrizo在各方面都做出了榜样： CPU架构由“推土机”家族演进至第四代 “挖掘机”（Excavator），依旧采用最多四模块八核心的设计。虽然每个模块（Cluster）包含两个核心，共享浮点运算器、取指令和译码器以及二级缓存，但多任务处理能力表现还是相当的不错。事实上，挖掘机架构真正的魅力在于大幅降低了功耗，这使得Carrizo更适合笔记本电脑等移动设备。对AMD来说，经过推土机、打桩机、压路机、挖掘机的演变进程，Cluster模式已经发挥了其功效，下一代产品也许会有更大的进步。

GPU架构采用的是最新GCN 1.2，拥有8个图形核心、2个RB光栅单元，512个流处理器，512KB图形二级缓存，支持DX12。新的架构在曲面细分性能、单位带宽性能、无损三角形色彩压缩、高质量缩放器、更新的ISA指令集等方面均进行了优化，泄漏减少18%和更快的RVT设备调速机制让Carrizo的GPU功耗控制有了明显提升——结合其他改进，可实现同等功耗下频率提升10%，或者同等频率下功耗降低20%。当然，针对HSA异构计算进行优化，无损Delta色彩压缩算法等改进可以有效提升内存带宽受限时的性能，这也是另一大福音。

AMD的推土机家族是典型的长流水线、高主频架构，但是最新的挖掘机通过高密度库设计（high-density library），在工艺不变的前提下，晶体管数量增加了29%（31亿个），同时还让CPU部分的面积减小了23%，部分模块甚至减小了30%以上。挖掘机CPU还在现有功率和温度传感器的基础上加入了10个适应性电压与频率感应模块（AVFS），包含大约500个频率感应路径，能针对特定的性能、功耗设定最精确、最合适的优化运行点，在允许的电压和温度范围内全面优化能效。此外，Carrizo还新增了S0i3待机状态，此时会关闭几乎全部运算单元，只保留部分输入输出和唤醒功能，功耗不足50毫瓦，而传统的S3待机状态只能做到1.5W以下——提升频率降低功耗的做法令能效提高成为顺理成章之事，难怪此次AMD又重申了此前提出的“25X20”计划，即到2020年，APU处理器的能效（性能功耗比）将会比现在提高25倍！

Carrizo整合了南桥芯片，第一次在主流计算领域实现了SoC，提升了集成度的同时有利于降低系统复杂度和成本。AMD特别提出了Carrizo在视频表现上的一技之长：从底层支持低功耗视频播放的方式仅需以少量附加电路，即可完成将视频播放过程中的处理带入到显示控制引擎，同时结合门电路控制和更有效的执行和集成FCH，可令Carrizo实现与上一代产品相比不到一半的视频播放功率——AMD胸有成竹地表示，Carrizo的视频播放电池续航能力将得到2倍提升。

Carrizo还是首个应用H.265/HEVC硬件解码的主流笔记本处理器，在高清视频播放中可以提供比同类产品高接近三倍观赏时间，请注意这里的3倍与上文中2倍并不矛盾——播放高清视频时，由于硬件解码的功效，因此Carrizo可实现3倍于同类产品的功效。此外，AMD特别强调已经与国内的播放器厂商暴风影音、迅雷等在HEVC展开合作。

从上述描述看来，Carrizo在性能上的提升其实并非重点，很明显AMD把更多的精力放在了能效、功耗方面，无论架构设计还是工艺制程都在为此服务。众所周知，微软Windows 10系统已经成为行业内万众瞩目的焦点，AMD强调了Carrizo专为Windows 10进行了优化，能够支持其所有最新特性，提供更出色的娱乐体验。由于内建了由ARM Cortex A5微控制器、片上ROM和SRAM一级加密协处理器组成的专用安全子系统，因此使用Carrizo的笔记本电脑能够提升自身的安全性。

当然，APU产品在显示性能部分的表现一直强于对手，此次Carrizo则内置了AMD Radeon R6/R7显卡，按照AMD的说法，全新的显卡能够提供更出色的游戏体验——更强的游戏性能、更流畅的实时流媒体传送以及一倍于上一代产品的游戏续航——瞧，在所有关键部分AMD都提到了续航和功耗，可见Carrizo的重点所在。

就厂商提供的资料以及我们所见到的demo效果看来，AMD的确在Carrizo上相比自己有了巨大提升——正如所有努力都会获得回报一样，经过漫长的布局和战略规划，我们能够看到APU走过的这段历程和AMD取得的进步。然而作为上游厂商来讲，最终产品还是要以整机的方式展示给消费者，这不仅决定于平台本身，更决定于OEM合作伙伴。让我们拭目以待，期待基于Carrizo的产品会有不错的市场表现。□