Amd og Intel diskuterer prosessorendringer, men store trekk fremover

Mens serverbrikker får mesteparten av oppmerksomheten på den årlige Hot Chips-konferansen, benyttet AMD og Intel anledningen til å snakke om brikkene de ga ut tidligere på året, mens de ga lite mer enn teasere om prosessorene som fremdeles skulle komme.

Før konferansen til og med offisielt startet, presset AMD, Qualcomm og de andre medlemmene av Heterogeneous Systems Alliance (HSA) de kommende HSA-spesifikasjonene designet for å få en SoC (system-on-chip) med forskjellige typer prosessorer til å fungere bedre, med en mer enhetlig minnemodell. Til å begynne med er dette rettet mot å få CPU- og on-die-grafikkenheter (GPU-er) til å fungere på en mer enhetlig måte, selv om støtte for andre typer on-die-akseleratorer vil komme senere.

Merk at dette er noe annerledes enn andre tilnærminger som Kronos Groups Open CL eller Nvidias CUDA, som begge er designet for å hjelpe til med å administrere GPU-beregning, men som oftest brukes med diskret grafikk.

Fortsatt er konseptet veldig likt, og faktisk kan mange av verktøyene og bibliotekene som støtter ting som Open CL tilpasses HSA. Tanken er å gjøre det lettere å gjøre parallell programmering, både for CPU og GPU, ved bruk av vanlige programmeringsspråk. Det er en god start å ha prosessorer med alle disse komponentene som deler høybåndbreddeminne, men de blir mye mer nyttige ettersom utviklere virkelig kan dra nytte av dem.

AMD har snakket om HSA-konseptet i mange år, og hos Hot Chips brukte selskapet litt tid på å snakke om sjetongene det ga ut tidligere i år, kjent som Kabini og Richland.

Kabini, som markedsføres som E-serien og den nedre enden av A-serien, bruker firekjerners "Jaguar" x86-kjerner, pluss Radeon HD 8000 Graphics Core Next (GCN) -arkitektur. Selskapet sa at dette "stiller oss opp for heterogen databehandling." AMD sa at dette gir dem mer enn det dobbelte av ytelsen per watt fra forrige generasjon (kjent som Ontario). Kabini bruker 914 millioner transistorer og måler 105 mm ² på en 28nm prosess.

Richland, som utgjør de øvre delene av A-serien, er en omarbeidet versjon av Trinity-brikken, fremdeles produsert på en 32nm prosess. Denne brikken har to moduler med Piledriver CPU-kjerner (hver modul har to heltallkjerner og deler flytende punkt og andre funksjoner), hver med 2 MB delt L2-cache og en Radeon HD 8000-serie DX11-kapabel GPU med seks datamaskiner. Men fokuset for samtalen var hvordan AMD var i stand til å forbedre strømstyringen.

Richland legger til sensorer for å måle temperaturen, en ekstra boost-tilstand, konfigurerbar TDP for OEM-er og "Intelligent Boost", som oppdager om arbeidsmengden som kjøres på CPU er følsom for frekvens. Hvis ikke, kan Intelligent Boost gasspakke CPU og levere mer strøm til GPU for bedre generell systemytelse. Totalt sett sa AMD at Richland leverer opptil 29 prosent bedre CPU-ytelse og 41 prosent bedre GPU-ytelse enn Trinity, og var opptil 51 prosent mer effektiv enn Trinity i HD-videoavspilling. I mine egne tester har jeg funnet ut at det fremdeles er mye tregere med rene CPU-oppgaver enn konkurrerende Intel-brikker, men jeg har ikke fokusert veldig på batterilevetiden. Richland støtter ikke HSA - spesifikasjonen er egentlig ikke komplett - men selskapet sa at den var "sannsynligvis 60 prosent kompatibel." Dette blir erstattet tidlig neste år, med en brikke kjent som Kaveri, som skal støtte flere HSA-funksjoner.

Når det gjelder Intel ga den flere detaljer om 4. generasjons Core-prosessorlinje, kjent som Haswell, som begynte å sende for et par måneder siden. Det er en familie av dual- og quad-core prosessorer, med en rekke forskjellige grafikkalternativer, nå inkludert en versjon med innebygd DRAM for de ypperste grafikkvariantene.

I likhet med de siste generasjonene, kombinerer Haswell CPU-kjernene og GPU på en enkelt brikke med en delt cache på siste nivå og støtter standard programmerings-API-er som OpenCL. Men noen versjoner av fjerde generasjon Core med Iris Pro-grafikk inkluderer også ytterligere 128 MB eDRAM i samme pakke, om enn på en separat dyse.

Den større hurtigbufferen lar systemet få fart på eksisterende oppgaver. For eksempel kan GPU nå lagre og gjenbruke data fra ramme til ramme for å forbedre 3D-spillytelsen. Mens CPU-kjernene og GPU bruker de samme fysiske bassengene med minne, bruker de fortsatt separate pekere, eller virtuelle minneadresser, og skiller det fra HSA-stiftelsens mer ambisiøse tilnærming. Men det virker rettferdig å si at Intel går i samme generelle retning som å bruke GPU for mer databehandlingsmengde og gjøre det enklere å programmere med støtte for de nyeste DirectX 11 og OpenCL-standardene.

Mye av foredraget omhandlet hvordan Haswell bedre håndterer strømstyring. Den har en ny ekstrem laveffektaktiv tilstand (kalt S0ix), designet for å la systemet samle informasjon mens den bruker veldig lite strøm. Og Haswell integrerer et stort antall separate spenningsregulatorer som var separate komponenter i Ivy Bridge og tidligere generasjoner.

Andre endringer inkluderer forbedringer av grafikk og mediebehandling, inkludert 4K videoavspilling, og QuickSync-video med fire til 12 ganger sanntidshastighet. Selve kjernen har ny grenprediksjon og andre funksjoner, og nye beregningsinstruksjoner inkluderer AVX2 mens brikken tilfører støtte for transaksjonsminne for databaser og høy ytelse databehandling og bedre virtualiseringsstøtte. Mine første tester på Haswell-systemer viste noen ytelsesforbedringer på riktige standarder, men den store nyheten her ser ut til å være batterilevetid, med noen systemer som MacBook Air som viser betydelige forbedringer.

Intel holdt ikke foredrag på Bay Trail, dets kommende SoC for mobile enheter. Det venter sannsynligvis på Intel Developer Forum neste uke, men ga mer detaljer om Atom Z2580, smarttelefonversjonen av CloverTrail +. Dette inkluderer to Atom CPU-kjerner, sammen med dual-core grafikk (Imagination Technologies 'Power-VR SGX544MP2), en minnekontroller, og videokodings- og dekodingsmotorer. Sammenlignet med den forrige generasjonen kjent som Medfield, gikk dette fra en en-kjerne / to-tråds CPU til en to-kjerne / firetrådet design, og forbedret også minnefunksjonene, grafikken, skjermen og laveffekt musikkavspillingsfunksjonene, inkludert nye kraftstyringsstater. Totalt sett sa Intel at dette ga en dobbelt forbedring i CPU-ytelsen og en tredoblet forbedring av grafikk. (Referansetallene, spesielt sammenlignet med ARM-systemer, har vært kontroversielle.)

Jeg hadde håpet at vi ville høre mer om Bay Trail fra Intel - det er tross alt ment å være innen systemfrakt for høytiden - og kanskje om Kaveri fra AMD. Men likevel, når du tenker på endringene som skjer i prosessormarkedet - et trekk bort fra ytelse som de viktigste kriteriene og i stedet et større fokus på effektivitet og skalerbarhet - har det vært et ganske spennende år i prosessormarkedet.