融合伟业志在归一 戏说AMD APU的故事

    泡泡网主板频道9月26日 五年前ATI喊出“The Future is Fusion”的时候，很多人理解为是悲观的DIY消亡论一笑置之。然而历史证明真知灼见往往只能有少数人才能参悟。2010年初，Intel发布了Clarkdale核心的Core i3/i5处理器，正式将CPU和GPU融合伟业拉开了序幕。

   

CPU和GPU封装在了一起说是融合也许有些牵强

AMD首席销售与市场营销运营官亨利·理查德展示Intel胶水4核CPU

    Clarkdale核心，它的内存控制器、集成显卡、PCI-E控制器都在北桥里面，这与Intel上代Core 2平台没有什么两样，甚至和之前的胶水四核水平差不多，将CPU和北桥封装在一起并不能提升性能，仅仅是简化了主板设计而已。由于Clarkdale没有整合内存控制器的原因，其内存性能低下，性能方面并没有带来惊喜，只是拜先进的32nm工艺所赐，功耗和发热表现比较出色。

    而真正可以算是融合的芯片是Intel的Atom N450，它是一颗单芯片整合了内存控制器和集成显卡的处理器，看上去似乎更像一颗CPU+GPU整合式处理器：

代号Pineview的新Atom处理器为单芯片CPU+GPU设计

    这次貌似是真正的“融合”了，谁知道看似光鲜的Atom的架构实际上更为落后，Clarkdale的CPU和北桥之间好歹使用了新一代的QPI总线互联，而新Atom的CPU和北桥虽然在同一颗芯片之内，但他们之间依然使用老迈的FSB总线：

    新Atom本质上也是将CPU和北桥简单的放在一起，只是由于晶体管数较少，更容易整合，没必要做成两颗芯片然后再封装在一起。而在内部架构方面，落后的FSB总线依然得到了保留，CPU和北桥（包括内存控制器和显卡）之间的瓶颈依然存在：功耗非常给力，性能比较坑爹。

    就在大家抱着看热闹的心态围观Intel上演的一幕幕闹剧之时，没人想到前面的失败盖以诱敌。2011年初，SandyBridge架构处理器正式发布，这次大家终于明白原来之前费力不讨好的产品都是为了试水，等大家帮忙公测完毕，该是正式运营了！

    毫无疑问，SandyBridge将GPU部分真正融入了CPU核心内部，“合租”可以充分利用CPU部分的大容量三级缓存以及低延迟的内存控制器，共享内存带宽，对于CPU来说最多就是加张床添双筷子，而对于GPU来说房租网费全省了，这下比涨工资还给力啊！

    相比之前的GPU数据过显存控制器过PCL-E过北桥内存控制器过过前端FSP总线到CPU这样的环球旅行，现在就封在一个共享L3缓存的晶片里自然延时大大减小，效率提升明显，而捎带手也让GPU沾到了32nm的CPU工艺“仙气”，AMD和NVIDIA各种羡慕嫉妒恨……

GPU处理单元和CPU核心被整合在了一颗芯片上面

    话又说回来，外地进京务工人员就算再勤快也拼不过北京本地土豪啊，没户口没资历再牛叉也没权摇号啊有没有？Intel没有独立显卡的制造经验，其GPU部分的性能暂且不谈，不支持OpenCL、DirectCompute等并行计算技术就差人一等了。也就是说SandyBridge依然无法实现CPU和GPU的异构计算加速，SandyBridge内部的媒体处理器的功能也相对单一，无法实现通用计算。

    不管怎么说，Intel的CPU、GPU合租绯闻让AMD掉进醋缸里了。“The Future is Fusion”这么好的创意就怪五年前不小心说漏了嘴，让Intel捷足先登了。是不是当时专利局不给批就不知道了，但眼前留给AMD的时间已经不多了。因为听说Intel下一代的IvyBridge将会实现CPU+GPU异构计算加速！眼看这镜头都让Intel一人抢了，再下去AMD连个配角都捞不到了，这还得了？

    2011年1月5日，AMD终于在CES2011开幕之际正式发布了筹备多年的Fusion APU，园了五年之梦。Intel虽然行了融聚之实，但一则根不红苗不正，走的是CPU整合集显的路子，二则有肉体无灵魂，不支持DX11，不支持异构计算。不过，首发的“Brazos”属于低功耗平台，E系列APU定位轻薄笔记本、一体机、小型台式机，C系列APU定位高清上网本、平板电脑、嵌入式等新兴设备。虽然性价比和能耗比都很不错，但性能方面未能带来惊喜，也没能发挥出APU真正的实力。

    2011年6月14日，代号为“Llano”的高性能A系列APU终于正式发布了，首发平台代号为“Sabine”，针对笔记本电脑，分为A8、A6、A4三类产品共计七款处理器。而针对台式机的Llano APU也是山雨欲来。

    AMD的Fusion APU，中文名称就叫做加速处理器，它不是将CPU和GPU的核心物理融合在一起这么简单，而是为了实现CPU和GPU的协同运算，最大限度的发挥两种处理器的优势，消除计算瓶颈，这也就是目前最热门的异构计算加速。

    AMD最初为APU设定的目标，就是要将传统的北桥、四核心CPU、中端DX11独显融合在一颗芯片上面，而且这三颗传统的芯片都应该拥有各自完整的功能：

Llano APU的设计理念

    而且Llano的瘦身术更是比较独特，首先，Llano APU采用了GlobalFoundries最新的32nm工艺制造而成，同样的晶体管规模，32nm工艺制造出来的核心面积是45nm产品的70%；

    其次，CPU和GPU将共享内存控制器，节约一份；

    最后，CPU部分没有三级缓存，而三级缓存耗费的晶体管不比CPU核心少。

Phenom II X4 CPU芯片架构图

    通过AMD Phenom II X4四核处理器的芯片架构图来看，三级缓存耗费了大量的晶体管，要比四颗核心加起来所占芯片面积还要大。可如此巨大的晶体管开销，并不能带来翻倍的性能提升，事实上通过我们此前的评测来看，三级缓存在民用级应用当中所带来的性能提升相当有限，最多也不过20%左右。《三级缓存多大够用?AMD四核产品线横评》

    因此，在设计Llano APU时，AMD直接删掉了三级缓存，这样就能给GPU腾出很大的空间来。通过Llano APU的芯片架构图来看，GPU部分所占芯片面积和原来L3部分是差不多的。

    我们知道，AMD的Phenom II全系列产品（X6/X4/X3/X2），虽然三级缓存大小不尽相同，但其每颗核心所属二级缓存都是512KB。由Phenom II屏蔽掉三级缓存而来的Athlon II X4/X3，其二级缓存也都是512KB。由此可见Llano APU并没有直接沿用Phenom II的架构，而是做了一些调整与优化。

    现在我们已经知道Llano APU的GPU部分，其规格就相当于独立显卡的Redwood核心，拥有400个流处理器。就像桌面级的Redwood有很多款显卡型号一样，Llano也通过屏蔽的手段，划分了处理器的定位：

    A8系列的GPU被命名为HD6620G，拥有完整的GPU规格，其集显型号被命名为HD6620G；

    A6系列的GPU被命名为HD6520G，屏蔽了一组SIMD阵列，流处理器减少了80个，纹理单元少了4个；

    A4系列的GPU被命名为HD6480G，屏蔽了两组SIMD阵列，流处理器减少了160个，纹理单元减少了12个，光栅单元也少一组，性能损失会比较大。

    为了更深刻的理解Llano APU当中的GPU规格，这里笔者把基于Redwood核心的桌面和移动显卡都列出来，作为参照。

    Redwood核心桌面显卡有：HD5670（400SP，GDDR5），HD5570（400SP，DDR3），HD5550（320SP，DDR3）

    Redwood核心移动显卡有：HD5770/HD5750（400SP，GDDR5），HD5730/HD5650（400SP，DDR3）

    对于桌面版AMD Llano APU，不仅很多网友已经等得急不可耐了，就连网店零售商也早已火急火燎，他们都希望能在7月上半个月开始出售Llano APU。不过继美国部分网店开始上架Llano APU后，欧洲的部分网店也开始给出A6和A8的报价。

A8-3850 APU欧洲网店报价1205元

    2.9GHz的旗舰级A8-3850在美国网店的报价是150美元，合人民币970元左右，欧洲同行给出的价格是129.29欧元，合人民币1205元左右。A8-3850采用32nm制程，融合了具有400个流处理器的HD 6550D显示核心，核心频率为600MHz，此外，内置了DDR3-1866双通道内存控制器，TDP功耗为100W。

    2.6GHz的四核A6-3650在美国网店售价为126美元，合人民币820元，欧洲网店的报价为109.25欧元，合人民币1017元左右。A6-3650拥有4MB二级缓存，内置具有320个流处理器的HD 6530D显示核心，核心频率为443MHz，TDP为100W。

    由此看来，APU在国内的上市价格很有可能会在千元左右。

    作为AMD宣传已久的APU产品中的优异款，A8-3850被众多DIY爱好者给予厚望。其比较有特色的功能在于支持与独显进行混合交火。接下来我们来看一下其与规格差不多的HD6670混交之后的成绩。

   

混交后成绩为8612分

HD6750 700/4600MHz

    可以说A8-3850集成的HD6550在与HD6670交火后性能要超过HD6750一些，不过依然没有达到HD6770的性能。可以说组建交火的成本依然比较高，要知道目前HD6770的售价在899元左右，HD6670的售价在699元左右，单从价格角度上来看，我们可以换算出HD6670+HD6550组建交火后总共的实际价值应该在899元以下，从而交火时的HD6550实际价值应该在200元。

    再加上之前测试得出的A8-3850处理器CPU方面性能来看，此款优异的APU处理器在组建混合交火时的实际价值应该在850元左右，而目前从AMD国外的官方定价来看，此款A8-3850处理器在交火时的性价比的确不高。

    我们可以看到，同样使用A8-3850处理器在Vantage P模式下进行稳定性测试，GPU超频后的性能均秒杀一切400元左右独立显卡，而CPU的成绩也直逼羿龙II 955四核处理器的水准！整个A75+Llano平台在3DMark Vantage P等级测试中可以得到超过6300分，图形性能相当不错。

    总的来说由于核心默认频率不高，Llano整个平台的性价比并不突出，但是核心的威力已经初露峥嵘，CPU部分同频率下性能已经逐渐逼近了Intel新酷睿。而超频能力更是不在SNB系列之下。只能说这次AMD一反常态，默认频率非常保守。

    面对日趋火爆的平板机市场，AMD自然不会袖手旁观，我们得到消息，AMD计划推出Z系列Fusion APU来抢占平板机处理市场，它的对手就是Intel的新一代Atom。

AMD将针对平板机市场推出代号为“Desna”的Z系列APU

    Z系列Fusion APU的代号为“Desna”，不过其他的具体细节还不清楚，不过可以肯定的是Z系列APU将支持DX11，而且目标很明确，官方给出的定位是“powering the ultimate HD tablet”和“true APU technology”，尽管还是比较模糊，但是可以看出，Z系列APU将在游戏性能和高清方面给平板机加速。

AMD的Fusion APU产品线

    其实AMD在平板机市场早已有尝试，宏碁的Iconia W500就搭载了C系列的Fusion APU——C-50 APU。而Z系列APU可能会比这款产品提供更高的能效，因为平板机对续航和芯片的功耗很敏感，目前C-50的功耗为5W，不过相比A5芯片的0.5W左右还是高出不少。

    关于Z系列APU的性能，AMD做了强调。Z系列APU将能流畅播放全高清视频，而且能够针对IE9、HTML5、MS Office10和Adobe Flash 10.2加速。另外一点值得期待的特性就是搭载Z系列APU的平板机可以外接大屏幕显示器来实现更好的视觉效果。总之，AMD的Z系列APU可以带给你“身临其境的游戏体验”（“immersive gaming”）。

    在近日举行的微软Windows Build大会上，Windows 8自然成了会议的主题，Windows 8是微软首款跨平台的新生代系统，此前各大厂商都公布了基于微软下代系统的芯片方案，在近日的展会上AMD和NVIDIA都展示了基于Windows 8的平板电脑，虽然基于不同的内核，但殊途同归。

AMD Fusion Windows 8平板

    对于AMD Fusion架构平板我们并没有感到意外的惊奇，毕竟Fusion是基于传统的x86架构，x86可以说是微软的大本营。

    来自国外的媒体曝光了GlobalFoundries下代32nm产品路线图，其中备受关注的AMD下代APU Trinity将集成Radeon HD 7000 GPU。

    据悉Trinity APU将继续由GlobalFoundries代工，采用32nm HKMG工艺，将于明年发布，另外CPU部分由于采用了全新的推土机架构，处理能力相对Llano可提高50%，将接替现有的Llano APU。

    无独有偶，最近网上曝光的一份AMD下代推土机和Llano规格及价格表，更是提前让我们闻到了32nm的硝烟。

    这次曝光的产品几乎涵盖了AMD下代所有的产品线，最高端的AMD 8核推土机售价只有320美元，还不及现在的Core i7 2600K，从之前曝光的性能规格来看，它们势必展开一场激战，而最便宜的是双核Llano E2-3250，价格只有区区70美元，32nm战场上很难有敌手，看来低端用户又有了新的选择。

    Bulldozer推土机处理器家族/32nm

    配合AMD 900系列芯片组，支持双通道DDR3内存，拥有8MB三级缓存

    FX 八核心8130P /125W 频率︰未定/不明 (售价︰320美金)
    FX 八核心8110 /95W 频率︰未定/不明 (售价︰290美金)
    FX 六核心6110 /95W 频率︰未定/不明 (售价︰240美金)
    FX 四核心4110 /95W 频率︰未定/不明 (售价︰190美金)

    取代现有Phenom II X6/X4/X3/X2品牌

    Llano处理器家族/32nm

    定位主流用户，配合AMD A75/A70单芯片组，最高可达4核，支持双通道DDR3内存，没有三级缓存。

    A8 四核心3550P/100W/HD6550 / 频率︰未定/不明 (售价︰170美金)
    A6 四核心3450P/100W/HD6530 / 频率︰未定/不明 (售价︰130美金)
    A8 四核心3550/65W/HD6550 / 频率︰未定/不明 (售价︰150美金)
    A6 四核心3450/65W/HD6530 / 频率︰未定/不明 (售价︰110美金)
    A4 双核心3350/65W/HD6410 / 频率︰未定/不明 (售价︰80美金)
    E2 双核心3250/65W/HD6370 / 频率︰未定/不明 (售价︰70美金)

    取代现有Athlon II/Sempron品牌，而本月16日在美国的Fusion开发者峰会上获悉，2014年AMD Fusion架构将实现完全融合，届时PC、MID、NOOTBOOK将进入一个崭新的时代。■