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  • AMDs 6th-gen-APU Carrizo: Tolle Technik mit HEVC & HSA, drei Modelle von 15 bis 35 Watt

    Es gibt erfreuliche Neuigkeiten zu AMDs Carrizo-APUs: Drei der Kombiprozessoren kommen zur Computex auf den Markt. Der AMD FX 8800P und der A10-8700P dürfen 35 Watt verbraten, der A8-8600P muss sich mit 15 Watt begnügen, alle bringen exklusiv die neueste Bulldozer-Ausbaustufe "Excavator" mit und verfügen über aktualisierte Radeon-Grafik mit neuestem GCN-Innenleben inklusive HEVC-Decoder und Color Compression zum Bandbreitensparen.

    Mit Carrizo unternimmt AMD einen letzten Versuch, mit der in die Jahre gekommenen Bulldozer-Architektur die Intel-Bastion in sparsamen, günstigen Notebooks anzugreifen. Dazu hat man Kaveri runderneuert und einen komplett neuen Chip geschmiedet. Carrizo vereint zwei bislang noch nirgends zum Einsatz gekommenen Excavator-CPU-Module (4 Threads), aus denen AMD etwa 9-13 Prozent mehr Leistung bei gleichzeitig größerer Sparsamkeit herausquetschen will, mit aktueller Radeon-Grafik, die so auch noch nirgends zu sehen war. AMD selbst spricht von GCN-Technik dritter Generation. Bis zu 8 Compute-Units sind zwar auch schon in Kaveri zu finden gewesen, allerdings nicht bis hinunter in den 15-Watt-Bereich. Möglich machen's neue Stromspartricks, die AMD Carrizo beigebracht hat. Doch nicht nur das.

    AMD stellte Carrizo auf einem eigenen Techday für die eingeladene europäische Presse im bayrischen Schloss Hohenkammer vor. AMD Corporate Fellow und Low-Power-Architekt Sam Naffziger sowie Kevin Lensing, Senior Director AMD Client Products Computing and Graphics Business Group, stellten sich auch unseren Nachfragen. Kevin Lensing Sr Director AMD Client Group Kevin Lensing Sr Director AMD Client Group Quelle: PC Games Hardware

    Optimierungen für Carrizo in CPU und GPU

          

    Im Detail hat man eine Menge Optimierungen vorgenommen, die beim Herstellungsprozess beginnen. AMD spricht zwar vom selben Herstellungsprozess, gemeint ist jedoch lediglich die Prozessfamilie "28 nm" - im Detail liest sich das wie im Zitatblock links.

    Carrizo is AMD's next-generation mobile performance accelerated processing unit, which includes four Excavator processor cores and eight Radeon graphics core next cores, implemented in a 28nm HKMG planar dual-oxide FET technology featuring 3 Vts of thin-oxide devices and 12 layers of Cu-based metallization. This 28nm technology is a density-focused version of the 28nm technology used by Steamroller featuring eight 1× metals for dense routing, one 2× and one 4× for low-RC routing and two 16x metals for power distribution. Dank der Adaption von High-Density-Libraries aus der GPU-Fertigung konnten Teile der CPU um 38 Prozent (Floating-Point Scheduler), 35 Prozent (FMAC, das Rechenwerk der FPU) oder die Controllogik des Instruction Cache (ebenfalls 35 Prozent) verkleinert werden. Insgesamt, so AMD Corporate Fellow Sam Naffizger, der den Carrizo vorstellte, belegen die x86-Kerne nur noch rund 16 Prozent der Chipfläche, selbst die Multimedia-Blöcke seien größer als die CPU-Module allein. So bringt man circa 29 Prozent mehr Transistoren auf ungefähr derselben Chipfläche unter.

    Was AMD während der Vorstellung nicht sehr deutlich herausstellt: Der Level-2-Cache wird auf die Hälfte der vormals 2 MiByte pro Modul geschrumpft. Die Carrizo-APUs besitzen also maximal 2 MiByte L2-Cache insgesamt, Kaveri kam hier noch auf 4.

    Im Gegenzug wurde der Level-1-Cache bei gleichbleibender Latenz verdoppelt sowie der für die Branch-Prediction wichtige TLB um 50 Prozent vergrößert. Beides soll die Versorgung der Rechenwerke mit Daten sicherstellen und gleichzeitig auch den Wegfall des halben L2-Caches kompensieren helfen. Da 32 KiByte nicht so viel Strom brauchen wie 1.024 KiByte, spart man dabei sogar nicht Strom, da der L1-D-Cache achtfach unterteilt ist und jeder Block einzeln per Clock-Gating schlafengelegt werden kann. Einen Haken hat die Sache allerdings: Ein paar der Stromspartricks beim L1-Cache funktionieren nur beim Einsatz von 32-Bit-Software - moderne 64-Bit-Instruktionen benötigen etwas mehr Strom, wie Naffziger auf Nachfrage verriet. Sam Naffziger AMD Corporate Fellow Sam Naffziger AMD Corporate Fellow Quelle: PC Games Hardware

    Eine weitere Neuerung: Die Excavator-Kerne beherrschen nun AVX2, allerdings, verrät Naffziger, wurde die FMAC-Breite nicht entsprechend verdoppelt, sondern es kommt ein Zwei-Pass-Verfahren zum Einsatz. Die Instruktionen werden also verarbeitet, die Rechenleistung pro Zeit steigt aber nicht.

    03:01
    AMDs neue APU Carrizo im DX12-Check: Futuremark API-Overhead-Test

    Stromsparen beim HEVC/H.265-Video

          

    Auch die Video-Einheit hat AMD komplett überarbeitet. Die wichtigste Neuerung: Ein dedizierterr HEVC- oder auch h.265-Decoder hat in Carrizo Einzug gehalten und wird von einem mächtigeren Videoscaler unterstützt. Dieser ermöglicht es, die GCN-Compute-Units während der Ausgabeskalierung zu entlasten, da nur noch UVD und der an die Display-Engine angeschlossene Scaler involviert sind. AMD gibt an, dadurch die Leistungsaufnahme bei der Wiedergabe von Volldbild-Videos von 4,8 Watt im Kaveri (19-Watt-Modell) auf 1,9 Watt in Carrizo senken zu können (2,43 Watt ohne "Underlay"/Scaler).
    Carrizo Tech Day Architecture FINAL 14 Carrizo Tech Day Architecture FINAL 14 Quelle: AMD
    4k-Inhalte in h.264 werden nativ mit bis zu 60 Fps decodiert, das ist mehr als die vierfache Leistung, die für Full-HD-Video nötig wäre. Dabei ist der UVD power-gated. Das heißt, er kann ein Frame (bei klassisch-filimischen Inhalten 33 ms lang) in einem Viertel dieser Zeit decodieren und sich zusammen mit dem DRAM für den Rest dieser Zeit schlafenlegen. Das soll eine halbe Stunde zusätzlicher Videolaufzeit bringen.

    Der Metro-Player von Windows 10 soll all diese Features der Carrizo-APU unterstützen, für den VCE ist - endlich möchte man sagen - eine Handbrake-Version in Vorbereitung. Ob der HDCP-2.2-Kopierschutz, welcher unter anderem für Ultra-HD-Blu-ray-Disks erforderlich sein wird, von Carrizo unterstützt wird, wurde uns nicht beantwortet.

    Neue Radeon-Kerne

          

    Carrizo Tech Day Architecture FINAL 21 Carrizo Tech Day Architecture FINAL 21 Quelle: AMD Grundsätzlich entspricht die integrierte Grafik dem Technik-Level von Tonga - AMD erwähnt die dritte GCN-Generation, was nach 1 und 1.1 nun 1.2 wäre. Mit an Bord sind demnach acht Asynchronous Compute Engines für die gleichzeitige Verarbeitung einer hohen Anzahl an Kommandoströmen, neues ISA-Encoding, bessere Geometrie-Leistung, ein 512 KiByte großer L2-Cache und - für APUs besonders wichtig - die mit Tonga eingeführte Delta-Color-Compression, welche Framebuffer-Inhalte verlustfrei komprimiert. Die notorisch an Speicherbandbreitenmangel leidenden APUs profitieren davon also quasi doppelt. Hier ist AMD jedoch sehr bescheiden und nennt in Kombination mit dem offiziell unterstützten DDR3-2133-RAM lediglich einen Performance-Verbesserung von 5-7 Prozent durch die Color-Compression.

    00:52
    AMDs neue APU Carrizo im Spiele-Check: Dirt Rally auf FX-8800P

    Carrizo ist der erste HSA-1.0-Chip

          

    Nachdem bereits der Kaveri einige Vorgaben für AMD Heterogeneous System Architecture erfüllte, wird Carrizo der erst Chip, welcher die Anforderungen der HSA-1.0-Spezifikation komplett umsetzt. Damit erfüllt er die Voraussetzungen, CPU- und GPU-Rechenkerne gleichberechtigt an bestimmten Problemstellungen rechnen zu lassen. Erstmal haben damit auch alle Kerne - AMD spricht weiterhin von bis zu 12 Compute-Cores, die in Carrizo insgesamt arbeiten - Zugriff auf den bis zu 32 GiByte großen Systemspeicher und auch die Caches von CPU und GPU arbeiten voll kohärent. Carrizo bietet - derzeit exklusiv - Unterstützung für Pre-Emption sowie Context Switching, sodass Aufgaben leichter und effizienter verteilt und abgearbeitet werden können. Wir fragten Sam Naffziger, inwieweit so ein Context Switch sich mit dem bei herkömmlichen CPUs vergleichen lasse. Schließlich muss ein enorm großes Register-File sowie der gesamte Machine-State gesichert werden. Naffziger sagte, ein voller Context-Switch dauere aus diesen Gründen etwa eine Größenordnung länger als bei einer CPU - ein paar tausend Taktzyklen. Im Vergleich zu den Hunderttausenden oder Millionen, die so etwas über "Krücken" vorher gedauert habe, sei das ein riesiger Fortschritt.
    Carrizo Tech Day Architecture FINAL 29 Carrizo Tech Day Architecture FINAL 29 Quelle: AMD
    Nun müssen die Programmierer ran und AMDs HSA-Versprechen mit Inhalten füllen. Einen Ausblick gab AMD bereits in Form des Programmes "Looking Glass" - zu deutsch Spiegel. Das Programm durchsucht auf Wunsch eine Video-Bibliothek nach Gesichtern und erlaubt eine Katalogisierung nach vorhandenen Personen. Sie könnten also die Familienvideos nach allen Filmchen durchsuchen, in denen Oma vorkommt oder ähnliches. Ohne die Rechenkraft der GPU wäre das eine extrem Zeitraubende Angelegenheit - Gesichtserkennung wurde für größere Bibliotheken bislang nur für Fotos durchgeführt.

    Looking Glass ist noch nicht ganz fertig und kommt daher auch noch nicht vorinstalliert auf den ersten Carrizo-Notebooks, für die AMD Partner wie Asus, Acer, Lenovo und Toshiba gewinnen konnte.

    Carrizo Tech-Specs

          

    Mit Taktraten hält sich AMD klassischerweise zurück, gibt aber immerhin 819 GFLOPS für die Radeon-Kerne an. Daraus lässt sich eine Taktrate von bis zu 800 MHz zurückrechnen - auf unsere Nachfrage hin bestätigte man, dass dieser Wert für die 35-Watt-SKUs gelte, die 15-Watt-Carrizos werden weniger leistungsfähig ausfallen.

    AMD FX 8800P Reference Notebook playing HEVC Video AMD FX 8800P Reference Notebook playing HEVC Video Quelle: PC Games Hardware Das Spitzenmodell, der FX-8800P lief in einem der Demo-Systeme mit 2,1 GHz Basistakt und erreichte Boost-Takte von knapp über 3 GHz - Naffziger sagte, man könne "well over" 3 GHz (die vorbestellbaren Notebooks sagen 3,4 GHz) für eine ganze Weile boosten - bei einer TDP von 35 Watt, die auch der A10-8700P teilt. Beide können per UEFI-Vorgabe auch auf 15 Watt TDP konfiguriert werden, boosten/takten dann aber entsprechend niedriger. Von vorn herein mit 15 Watt auskommen muss der A8-8600P.

    Carrizo: Verfügbarkeit, Preise und Desktop-Modelle

          

    Zu den Preisen wollte AMD sich im Vorfeld nicht äußern. Sicher könne man sein, dass im Vergleich zu konkurrierenden Produkten eine gute Wertschöpfung für AMDs Kunden möglich sei. Kunden ist hier auch das Stichwort, denn damit meint AMD derzeit erstmal nur OEM-Notebook-Hersteller, eine Desktop-Version zum Einsatz in einen herkömmlichen Sockel, so Naffziger, sei für die unmittelbare Zukunft nicht geplant.

    Erste Notebooks will man auf der zurzeit stattfindenden Computex zeigen, einige sind bereits vorbestellbar. Bleibt zu hoffen, dass die Hersteller AMDs Angebote sinnvoll umsetzen und deren Attraktivität nicht wie bei Kaveri durch unsinnige Sparmaßnahmen zunichte machen. Auf diesen Missstand angesprochen, entgegnete Lensing, dass man leider nicht wie die Konkurrenz einen dreistelligen Millionenbetrag in die Hand nehmen könnte und einen Quasi-Gerätestandard erzwingen. Man sei jedoch guter Hoffnung, dass unter den Carrizo-Angeboten auch sehr attraktive Modelle zu finden sein werden.

    In der Bildergalerie finden Sie die komplette Architecture-Präsentation und dahinter ausgewählte Teile des Carrizo-Überblicks.

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    02:31
    AMD Carrizo(-L) offiziell: SoC im Video präsentiert
    Wissenswert: Mehr Informationen zum Thema finden Sie in:
    AMD Zen ab 2017: Alles zu Release-Termin, CPU-Sockel, technische Daten [Update]
      • Von MickH74 Schraubenverwechsler(in)
        Heisst HEVC-Support auch HEVC mit 10 bit oder nur 8 bit?
      • Von denrusl PC-Selbstbauer(in)
        Zitat von Roraty
        Ein neuer Laptop für mich um TiaPortal V13 zu programmieren Endlich die lahme scheiß Kiste mit dem i7 weg schmeißen. Dauert ewig bis sich da was auf baut im HMI Berreich -_-


        TIA V13 ist nicht Multi-Core optimiert das kommt erst mit V14... also wird sich da nich viel tun. Auch unsere "Nasa"-Rechner laufen nicht merklich schneller als die vergleichsweise schwachbrüstigen Maschienen
      • Von Oromis16 Software-Overclocker(in)
        2x4 Gigabyte kosten nicht mehr als 1x8 Gigabyte. Im Gegenzug erhält man mit Carrizo die Gelegenheit alles was irgendwie Abwärme produziert (akâ Chipsatz, Prozessor und GPU) auf einer Stelle zu verdrahten. Die Komplexität der Mainboards sinkt dadurch deutlich, das spart mehr Geld als selbst 2400Mhz Ram kosten würde.

        Wenn SoCs wirklich so sinnlos sind, warum sind PCs und Server dann die einzigen Geräte die noch nicht auf sie setzen?
      • Von bschicht86 BIOS-Overclocker(in)
        Gerade für HTPC sind sie doch super zu gebrauchen. Schön 4k-Material decodieren und nebenbei nicht mal 20W schlucken. Ein i3 und eine dGPU mögen zwar sinnvoll sein, jedoch wär dann auch der Stromverbrauch und der Platzbedarf höher.
      • Von Palmdale Software-Overclocker(in)
        Zitat von bofferbrauer
        Und wenn ausnahmsweise keine zusätzliche GPU vorhanden ist: Nur ein 8 GiB Riegel DDR3-1333 um den Grafikpart ja schön auszubremsen.
        Das ist doch die Krux zusätzlich. Günstige APU, die aber große Investition in Speicher benötigt, sprich die Kosten für ein "leistungsfähiges" System lediglich auf ein anderes Bauteil verschieben. Denn ich bin vollkommen Ions Meinung, dass diese APUs weder Fisch noch Fleisch sind. Jede halbwegs 08/15 dGPU wie die 850m zusammen mit nem popeligen i3 fürs Desktop surfen versenkt doch eine APU, oder nicht? Und wenns wirklich nur die 300€ Kiste werden soll, dann is Gaming definitiv fehl am Platze
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AMDs 6th-gen-APU Carrizo: Tolle Technik mit HEVC & HSA, drei Modelle von 15 bis 35 Watt
Es gibt erfreuliche Neuigkeiten zu AMDs Carrizo-APUs: Drei der Kombiprozessoren kommen zur Computex auf den Markt. Der AMD FX 8800P und der A10-8700P dürfen 35 Watt verbraten, der A8-8600P muss sich mit 15 Watt begnügen, alle bringen exklusiv die neueste Bulldozer-Ausbaustufe "Excavator" mit und verfügen über aktualisierte Radeon-Grafik mit neuestem GCN-Innenleben inklusive HEVC-Decoder und Color Compression zum Bandbreitensparen.
http://www.pcgameshardware.de/CPU-Hardware-154106/Specials/AMDs-6th-gen-APU-Carrizo-Tolle-Technik-mit-HEVC-und-HSA-drei-Modelle-von-15-bis-35-Watt-1160641/
03.06.2015
http://www.pcgameshardware.de/screenshots/medium/2015/06/Carrizo_Tech_Day_Architecture_FINAL_01-pcgh_b2teaser_169.jpg
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