28纳米制程依然坚挺 第六代APU特性解析

    不知道多年前AMD收购ATI的时候是否预料到了今天可以凭借“融合”概念，推出如此之多、如此惊艳的创新特性和架构技术。虽然在CPU和GPU领域，AMD都有着非常强大的竞争对手，但这并不影响AMD在两方面都为用户带来了难以置信的产品和技术。经过不断的努力，AMD为我们带来了代号为“Carrizo”的第六代A系列高性能加速处理器（APU），一起来看看它有什么新特性吧！

● Carrizo规格解析

    Carrizo是AMD的第六代APU处理器，规格方面，Carrizo最大的特点是依然延续了28纳米的工艺制程，并没有像Intel最新发布的Broadwell一样进步到14纳米工艺制程，但无论是28纳米还是14纳米，制程对我们的日常使用并没有太大影响，毕竟没人能仅仅靠用电脑而发现它的工艺制程是怎样的。

CPU规格解析

    目前已经公布的Carrizo架构产品有A8/A10/FX三个系列的三款产品，CPU方面，三款产品均采用了四个挖掘机架构x86核心，主频均在3.0GHz及以上，其中A8-8600P主频3.0GHz，A10-8700P主频3.2GHz，FX-8800P主频3.4GHz。对于处理器来说，提升性能最简单粗暴的方法就是拉升主频，但随之而来的问题就是功耗的大幅增长，根据AMD的数据来看，三款APU的最高TDP值均为35W，比Intel移动端i7的47W还低了不少。

    为了在保持高性能的同时降低功耗，AMD采用了更高密度的“晶体管库”形式的设计。通过工艺改造，能够把核心面积缩小约26%到35%。“更小的核心面积会带来更紧凑的晶体管间距，如果能够提高每时钟周期指令数，在运算过程中就能够降低功耗。”AMD按照这个思路增加了一倍的一级数据缓存，降低了二级缓存的延迟时间，从19时钟周期降低到18时钟周期，通过更好的分支预测在CPU核心上对下一波数据量做智能化预测，减少CPU等待数据的时间，也就提升了每时钟周期指令数，功耗随之降低。

    简单地说，Carrizo的这个过程就像是给一群小弟配备了一个更聪明的老大和几个更懂得管理的二把手，整体的数据处理节奏得到了更好的控制，从而实现了更高的处理效率，随之降低了无用功，提升了能耗比。

    根据AMD的数据，采用高密度库设计的Carrizo低功耗下的性能与上一代相比有着很大的提升，也就是能以更低的功耗实现更高的性能，这也是未来处理器发展的一大方向。

GPU规格解析

    APU最大的亮点并不是CPU部分，GPU才是APU与众不同的最大理由，在Carrizo之前，APU一直搭载着基于GCN架构的独显级GPU，这一代APU则在此基础上进一步提升了性能。目前已经公布的三款APU分别采用了R6（A8/A10）和R7（FX）两款GPU，其中R6为6核心设计，R7为8核心设计。

    Carrizo最多可以放入8个第三代GCN核心，能够实现819GFLOPS的运算速度，支持DirectX12，能够充分利用CPU核心的能力，将GPU核心的性能提升到前所未有的水平。GPU核心拥有512KB共享二级缓存，增加了16位float指令集，通过增加指令集进一步优化CPU和GPU之间的共享（也就是HSA异构系统架构，下文会详述）。

    根据AMD的数据，三款Carrzio处理器的3DMark11图形测试成绩都非常可观，15W功耗下比竞品高出许多，35W功耗下确实达到了移动独显的水准。FX-8800P的成绩甚至达到了GT 750M的水准，但真实性能怎样还是要等到我们拿到真机后才能给大家一个准确的结论。

● 协同计算的HSA 1.0

    初看HSA相关概念的时候会感觉很抽象，理解后会明白这是一个非常高效的数据处理方式。Carrizo是第一款完全支持HSA 1.0规格的处理器。

    HSA最独特的地方在于它采用“共享”的设计理念对处理器进行设计，与常规的处理器分配指定内存的方式不同，HSA架构中所有的运算单元共享虚拟的存储空间，AMD增加了Carrizo的缓存面积，让GCN核心能够发挥出更好的性能。

    HSA 1.0拥有更扁平（共享）的寻址技术，CPU和GPU使用相同的存储空间，二者可以平等地调动彼此的数据，从而实现更快的数据和图形处理目的。

    HSA 1.0还拥有更迅速的上下文切换技术，GPU在进行图形的计算和存储任务时会产生非常庞大的数据量，HSA架构会在GPU进行存储时释放一部分任务空间用来进行图形计算（任务预抢占），形成一段并行的任务，GPU同时进行计算和存储，从而实现高效的图形处理能力。

    对于计算机来说，任何工作流需要有三个不同的步骤实现，从采集数据到分析和计算数据再到最后将数据分析的结果图像化，HSA 1.0则省去了这三个步骤中数据与内存、CPU、GPU间复杂的交互过程，只留下了数据与APU和内存，因为APU中集成的CPU和GPU拥有共享的存储空间，不需要进行大量的数据交互就可以完成同样的工作内容。

● 其它新特性

    硬件方面，CPU、GPU和HSA是本次APU升级的三大重点，从AMD提供的数据来看Carrizo的表现确实非常喜人，在保持了28纳米工艺制程的基础上还能获得如此明显的提升是非常不易的。而这并不是Carrizo的全部，AMD在用户能直接感知到的实际应用方面也下了些功夫。

视频播放

    AMD引入了UVD 6统一视频解码器，能够原生解码H.264封装的4K视频，支持最新的HEVC H.265（现场演示中竞品并不能流畅播放同样的视频片段）。AMD对视频的播放流程进行了优化，UVD 6拥有4倍于上代产品的解码带宽，能够在更短的时间里处理更多帧的画面，从而加大处理器的空闲时间，大幅度降低了笔记本在播放视频时的功耗，给笔记本带来了更持久的续航时间。根据AMD的数据，Carrizo能够拥有8.3小时的高清视频播放时间，这样的续航成绩已经可以比肩MacBook。

安全

    Carrizo是首个拥有AMD安全处理器的A系列处理器，其集成了32位专用微控制器，拥有独立的片上SRAM静态随机存储，还可以通过加密协处理器达到更高的安全性，比如高达384位的ECC。

    AMD的PSP安全处理器不仅仅是适用于板载的内存，对主内存也可以实现。从小尺寸的产品到大尺寸的产品以及全部产品线，最终都会实现更好的安全性。

    这一小节我们似乎不能直接感受到，不过安全性确实是每一个使用可能被入侵电子产品用户需要考虑的问题。

手势控制

    能够使用手势控制的电子产品我们近些年也接触了许多，但它们无一例外都使用了定制的高端摄像头才能够实现手势控制功能，Carrizo的独特之处就在于它可以在普通的摄像头基础上实现常见的基础功能。AMD表示手势控制功能是由计算核心和软件共同协作实现的，通过处理器分析普通摄像头传来的视频信号，尽可能地辨识摄像头传输的信息，增强体感性能。现在AMD可以在同一时刻采集摄像头的多个信息进行数据分析，从而达到实现操作的目的。

脸部识别

    AMD本次推出的脸部识别与我们之前见到的对脸部识别技术应用的场景不太一样，AMD通过HSA 1.0架构的计算能力对视频内容中的人脸进行脸部识别搜索，如果你的文件中有许多视频文件，可以通过AMD Looking Glass软件进行快速视频检索，帮助你找到想要的内容。

Windows 10

    最后的特性便是PC界最近最热的话题——Windows 10。支持Windows 10对任何PC领域的公司来说都是理所当然，AMD会充分利用Carrizo的优势对Windows 10进行更好的支持，包括Xbox one与PC流媒体的连接、HEVC解码等。

    对Windows 10支持项目中最关键的一点是对全新DirectX12的支持，DirectX12能够给游戏带来更好的体验，因为能够有更快的渲染能力。实际上AMD在内容渲染方面（Draw Calls测试）比DirectX11增加7倍的性能。我们上文也已经提到过，正是因为DX12的存在才能够完全释放CPU核心的计算能力。

全文总结：

    Carrizo能够在28纳米制程上实现如此多的性能进步和功耗下降是我们完全无法想象的，凭借着更优秀的产品和更高的性价比，第六代APU会给笔记本市场带来新的活力。与此同时我们也更加期待搭载Carrizo APU的笔记本产品，另外HBM显存堆叠技术如果能够用在移动平台上也会给笔记本带来无限可能，期待AMD的更多创新产品吧。■