AMD Raven Ridge: konečně APU nové generace

 

Společnost AMD si v době, kdy měla na trhu procesory s architekturou K8 (Athlon 64, Sempron, Opteron), uvědomila, že budoucnost je v integraci různých funkcí do jednoho čipu. Vzpomenout si tak můžeme na tehdejší heslo společnosti, které znělo "Future is Fusion", pod nímž byly představena první APU - Accelerated Processing Unit. Myšlenka byla taková, že tu bude nejen procesor s integrovanou grafikou, což by ostatně nebylo nic úžasného, ale že obě tyto hlavní části APU budou spolupracovat, takže grafika dokáže i poskytnout svůj výkon. 

 

Jak už dnes víme, takový scénář nenastal, takže dnes skutečně GPU ve výpočetních úlohách běžně nepomáhá procesoru, alespoň ne tak, jak si to AMD tenkrát představovalo. Samozřejmě tu máme podporu GPGPU, čili využití GPU pro výpočetní úlohy, ale CPU se svým FPU v našich PC hraje ve výpočtech stále ústřední úlohu. 

 

Aby AMD mohlo začít svou vizi uskutečňovat, potřebovalo příslušné technologie, a tak došlo na akvizici firmy ATi za 5,4 mld. dolarů, která společně s problémy při vývoji prvních APU připravila firmě AMD velice krušné chvilky. Firma chtěla zařídit fúzi CPU a GPU, ovšem zprvu se jí nedařila ani vlastní fúze s firmou ATi, a tak první verze APU, které dostaly zelenou, se objevily až na třetí pokus, což pochopitelně představovalo značné zpoždění. 

 

Podívejme se nyní na krátký přehled jednotlivých generací APU, kterou odstartovaly čipy Llano. 

 

APU generace Llano

 

Při testování APU nás vždy primárně zajímal výkon integrované grafiky, neboť ta byla ve své době svého druhu nejsilnější a bylo lákavé mít možnost pořídit si procesor, jehož integrované GPU (iGPU) zvládne i provoz náročných her či aplikací, aby mohlo nahradit samostatnou grafickou kartu. Dnes už víme, že tomu tak spíše nikdy nebylo a situace se navíc v tomto ohledu postupně zhoršovala, ale nyní se opět blýská na lepší časy. 

 

Llano bylo vyráběno 32nm procesem SoI a založeno na procesorech architektury K10 a GPU VLIW5 (obdoba Radeon HD 5000 a některé 6000). Nejlepší model nabídl 4 jádra na taktu 3 GHz a GPU konfigurace 400:20:8 (Shadery:TMU:ROP) na 600 MHz. Jak je patrné, do dnešních dní se toho v porovnání s takovými samostatnými GPU zase tak moc nezlepšilo, neboť 4 procesorová jádra nám zůstala a Stream procesorů je maximálně 704. Architektura je ale už zcela jiná, narostly takty, objevila se L3 cache, atd. I tak se ale bohužel nedá říci, že by APU ušla stejnou cestu jako GPU, to ani vzdáleně. Llano ale ve své době nabídlo iGPU, které bylo ve světě PC zcela bezkonkurenční a když jsme se trošku uskrovnili, nebyl problém hrát i moderní 3D hry. 

 

Po Llano nastoupily Trinity založená už na architektuře Bulldozer (přesněji vylepšené Piledriver) a GPU architektuře VLIW4 (Radeon HD 7000 a 8000). Z hlediska procesoru to byl spíše krok zpět, neboť Bulldozer nenabídl 4 samostatná jádra, ale 2 dvoujádrové moduly sdílející FPU a my jsme byli šťastní, když AMD tuto architekturu nástupem prvních Ryzen konečně opustilo. 

Nejlepší Trinity dosahovalo taktu procesoru 4,2 GHz a grafika nabídla konfiguraci 384:24:6, ovšem na 800MHz taktu. I díky nové architektuře tak bylo iGPU podstatně výkonnější než v Llano, takže jsme mohli být celkově spokojeni. Po Trinity o rok později nastoupila generace Richland, která však představovala jen, jak bychom dnes řekli, refresh. Šlo o stejné čipy pouze s vyššími takty CPU a GPU, čemuž odpovídal také nárůst výkonu. 

Onou bouří se měly stát Kaveri, pro něž AMD už využilo 28nm proces a vylepšenou CPU architekturu Steamroller (stále ale v základu Bulldozer) a především GPU už byla postavena na architektuře GCN, a to rovnou 2. generace a dostala v nejlepších verzích konfiguraci 512:32:8. 

Takty už moc nestouply a oproti Richlandu už ani výkon ve hrách. Začal se totiž už naplno projevovat zásadní problém, který přetrvává dodnes: propustnosti pamětí DDR3 či dnes DDR4 není pro účely výkonné grafiky dostatečný. AMD to pochopitelně vědělo a pro Kaveri počítalo s využitím pamětí GDDR5M společnosti Elpida. Jenomže ta zkrachovala a tyto paměti si vzala s sebou do hrobu. 

 

Poté už APU od AMD ztratily své mojo a generace Carrizo a Bristol Ridge už toho moc nepředvedly. AMD jednak muselo oproti Intelu stále používat 28nm proces, neboť dnešní 14nm nemělo k dispozici a do generace Bristol Ridge nedávalo smysl ani využití rychlejších pamětí DDR4, které byly stále drahé. Bristol Ridge se tak dostaly do maloobchodů jako samostatně prodejné čipy až rok po svém uvedení na OEM trh a to už byly pro nás naprosto nezajímavé, neboť jsme čekali právě na to, co přichází dnes: Raven Ridge. 

 

AMD pro Raven Ridge využívá z hlediska architektur to nejmodernější, co má k dispozici, a sice CPU generace Zen a GPU Vega. To ale nemusí být vše, neboť k dispozici je už náhrada za nedorazivší GDDR5M, a sice HBM2, kteréžto paměti by s využitím technologie EMIB pro vytvoření vysokorychlostního rozhraní mohly snadno poskytnout potřebnou propustnost k tomu, aby APU mohla opět výkonnostně růst. Zda něco takového od AMD ale skutečně dorazí, to uvidíme.