AMD A8-3500M: обзор APU Llano – THG.RU

Первый шаг AMD

В начале нового века AMD сделала ставку на ядро K8, более известное как Athlon 64 и перестала гнаться за тактовой частотой с целью увеличения количества выполняемых задач, в дополнение к введению “нативных” 64-битных расширений. Тем временем, Intel усилила свое производственное превосходство, чтобы выжать из архитектуры NetBurst всё, что только возможно. Фактически ожидалось, что Pentium 4 достигнет 10 ГГц.

Конечно, высокие частоты Pentium 4 быстро столкнулись с неподвижными стенами физики и энергопотребления, и реалистичный предел оказался ближе к 4 ГГц. Если бы в то время вы хотели наиболее производительный CPU, вы вероятно купили бы Athlon 64. В те времена, процессоры Pentium 4 стоили дороже, а производительность у них была хуже. Рынок это принял не сразу, но “Давид” AMD тогда побеждал “Голиафа” Intel.

Но “Голиаф” скорее просыпался, чем сдавался. Intel отказалась от обречённого дизайна NetBurst Pentium 4 и стартовала с чиcтого листа с архитектурой Core, хотя на самом деле совсем не с чистого листа. Принципы Core родились в предыдущих поколениях мобильных процессоров. Естественно, эта архитектура получилась лучше, быстрее и более энергоэффективной. Дальше последовал Core i7 на базе Nehalem и процессоры Core i3/i5/i7 с техпроцессом 32 нм на базе архитектуры Sandy Bridge.

AMD позволил неожиданному преимуществу сократиться, а затем и вовсе исчезнуть. Теперь, если быть откровенным, самая быстрая линейка процессоров AMD Phenom II больше сопоставима с четырёхядерными Core 2, чем с современными Core i7. Фактически, двухядерный Core i3-2100 за $125 с техпроцессом 32 нм, противостоит четырехядерному AMD Phenom II X4 955 (техпроцесс 45 нм) за $150 во многих тестах. По производительности настольных процессоров AMD отстаёт больше чем на поколение и продолжает улучшать ту же архитектуру Stars, которую она впервые представила больше двух лет назад, выжимая дополнительную сотню МГц каждые пару месяцев, тем самым стараясь сохранить развитие компании. Однако, когда ваш основной конкурент запускает новую архитектуру, почти невозможно конкурировать просто увеличением таковой частоты. Откровенно говоря, сегодня вряд ли можно рекомендовать платформу AM3 для сборки ПК.

Возможно понимая, что у компании нет таких R&D (Research & Development) ресурсов как у главного конкурента, в 2006 году AMD сделала другую ставку: она приобрела компанию ATI, производящую видеокарты Radeon, которые многие из вас знают и любят. Вскоре после слияния было объявлено начало работы над AMD Fusion. Идея была в том, чтобы объединить центральный и графический процессоры на одном кристалле. Это заняло пять лет, но первые коммерческие процессоры Fusion, выпущенные ранее в этом году на платформе Brazos и APU серий E и C, уже доказали свою жизнеспособность в сфере нетбуков и портативных компьютеров. AMD даже заявила, что она распродала все APU в первой четверти 2011. С точки зрения графики ни одна платформа на базе процессоров Intel Atom конкурировать с Brazos не может. Brazos даже превосходит Atom, когда он дополнен чипом Ion 2 от Nvidia.

В то время, как нетбуки с низким энергопотреблением – это идеальный рынок для Fusion, сфера ноутбуков и настольных компьютеров более конкурентная. Все процессоры Core i3/i5/i7 на базе Sandy Bridge комплектуются Intel HD Graphics, производительности которых вполне достаточно для выполнения основных задач в Windows: воспроизведения видео и даже простых игр. Если Fusion покажет то, что обещал, мы должны увидеть нечто особенное: настоящую графическую производительность класса дискретных видеокарт, наряду с конкурентоспособной производительностью центрального процессора.

Сегодня мы впервые опробуем APU Llano, который позиционируется как для пользователей настольного ПК, так и для пользователей мобильных устройств. Здесь мы и увидим, сыграла ли ставка на Fusion, и стоила ли она того. По сравнению с конкурентами, текущие процессоры Phenom II и Athlon II могут немногое предложить в ценовой категории выше $100. Конечно, если вы работаете с тяжёлыми приложениями, можно рассматривать процессоры Phenom II X6 за $160 и выше. Но вообще-то, чипы на основе Sandy Bridge побеждают по производительности, энергоэффективности и стоимости.

Сначала ноутбуки

Чтобы добиться внимания клиентов, компании AMD нужно дифференцировать себя от Intel. Проект Fusion может оказаться ключом к успеху в сфере портативных компьютеров. В конце концов, компания заявляет, что Llano предоставляет более длительное время работы от аккумулятора и лучшую графическую производительность, по сравнению с платформой на базе Sandy Bridge по такой же цене, а также обещает вычислительный потенциал OpenCL шейдерного ядра Radeon. AMD серьёзно относится к будущему Fusion. На данный момент более половины её процессоров для ноутбуков – это устройства ускоренной обработки (APU), и ожидается, что в течение года 90% процессоров будут APU (от редакции: конечно это не удивительно, учитывая практически полное отсутствие AMD на рынке ноутбуков до этого времени).

Мы ожидаем, что проекту Fusion придётся побороться за долю в области настольных ПК немного больше, так как здесь добавить дискретную видеокарту намного проще. Но у AMD есть дополнительное преимущество: графический движок Llano может работать вместе с внешней видеокартой в режиме Dual Graphics. Для новичков объясняем, Dual Graphics – это гибкая асимметричная версия CrossFire, которая позволяет ресурсам APU сотрудничать с Radeon HD серий 5000 и 6000 для увеличения производительности.

Конечно, было бы несправедливо проигнорировать микроархитектуру AMD следующего поколения с кодовым именем Bulldozer. Замена архитектуры Stars должна поступить в продажу в течение следующих трёх месяцев. Buldozer представляет первую фундаментальную переработку центральных процессоров AMD со времён Athlon 64. Так что дни Llano сочтены и его замещение (кодовое имя Trinity) уже запланировано, оно сменит блок центрального процессора производными чипами от Bulldozer.

Но не будем гнать лошадей. Trinity мы увидим только в 2012 году если, конечно, сроки не перенесут. Давайте лучше сосредоточимся на сегодняшнем.

Какие самые впечатляющие особенности Llano? Примерно половина его кристалла – это центральный процессор Phenom II X4, лишённый кэша L3 на 6 Мбайт, но с кэшем L2, увеличенным до 4 Мбайт. Другая половина состоит из чего-то очень похожего на Radeon HD 5570, с 400 ядрами Radeon (AMD называет их потоковые ядра; очевидно, что название уже вышло из моды), и обновлённый видеоблок UVD3. Всё это собрано вместе на одном 32 нм чипе.

Это краткое описание. Конечно, у него намного больше деталей и мы собираемся в них покопаться. Стоит сказать, если вы знаете, что Phenom II X4 и Radeon HD 5570 могут сделать вместе, тогда у вас уже есть неплохое представление о том, к чему мы ведём.

Продукция и платформы Llano

В первом обзоре Llano мы сконцентрируемся на платформе для ноутбука, под кодовым названием Sabine. Мобильная продукция запускается сегодня на интерфейсе Socket FS1. Предстоящая настольная версия Llano не использует интерфейс Socket AM3 и даже не устанавливается в материнские платы с интерфейсом Socket AM3+. Чипы Llano для настольных ПК потребуют собственную уникальную экосистему, отличную от знакомых нам платформ AMD. В её центре находится Socket FM1.

Эта новость определённо расстроит владельцев Athlon/Phenom, которые надеялись модернизировать систему до APU. Однако, вы поймёте почему, когда рассмотрите уникальный графический движок Llano. Существующие чипсеты AMD не были спроектированы для таких целей. Кроме того, зная, что Llano использует архитектуру Stars, маловероятно, что вы бы модернизировали существующий процессор до Llano. Более оправданным будет переход к Zambezi: чипу на базе Bulldozer, выход которого ожидается в течении следующих трёх месяцев или около того. Этот чип будет совместим с материнскими платами, оборудованными сокетом AM3.

Официальный бренд Llano – A-Series APU. Есть три уровня, каждый оснащён различной графикой и производительностью CPU: A4, A6 и A8. Если вы уже знакомы с модельным рядом Ауди, то разобраться вам будет довольно просто. Таблица будет наглядней, чем простой текст, поэтому представляем вам спецификации A-series для ноутбуков:

Здесь можно увидеть ключевые различия. APU серии A4 используют двухядерный CPU в различном исполнении с 240 ядрам Radeon с частотой 444 МГц и поддержкой TurboCore. Модель серии А6 использует четырехядерный центральный процессор и 320 ядер Radeon с частотой 400 МГц. Наконец, главная серия A8 использует четырехядерный CPU и 400 ядер Radeon с частотой 444 МГц.

Заметьте, что эти компоненты ноутбука рассчитаны на 35 и 45 ватт. А для предстоящей настольной версии будут на 65 и 100 ватт. Во всём семействе серии A частота CPU колеблется в диапазоне от 1.4 до 2.9 ГГц, а частоты GPU, как ожидается, будут колебаться от 400 до 600 МГц. Так как мы знаем, что в APU серии A8 для ноутбуков частоты ограничены до 444 МГц, мы предполагаем, что частота графического ядра настольной версии Llano достигнет 600 МГц.

AMD использует два чипа, чтобы уместить все функции. Компания называет свой четырёхядерный чип, состоящий из 1.45 миллиардов транзисторов Llano 1. Линейка A8 использует всю мощь процессора. A6 тоже использует Llano 1, однако, часть ядер Radeon заблокированы, делая доступными 320 из возможных 400. Двухядерный чип называется Llano 2 и состоит из 758 миллионов транзисторов. Первые APU серии A4 базируются на меньшем, “урезанном” Llano 1. Это неплохой вариант сократить расходы. AMD планирует использовать те же аппаратные средства для настольных ПК, так что Llano 1 и Llano 2 можно будет увидеть и здесь.

Интересно, что изначально AMD продаёт только двухядерные (A4) и четырехядерные (A6 и A8) модели. С APU, имеющими одинаковые тепловые пакеты, фактически, можно будет увидеть, как A6 превосходит A8 в приложениях, больше нагружающих CPU. Из-за более низкой частоты GPU и, как следствие, рассеивающего меньше тепла, можно сильнее разогнать сам процессор через TurboCore. В любом случае, разность тактовых частот настолько мала, что традиционные тесты процессора вероятно покажут примерно одинаковую производительность. Понятно, что для дифференциации серий А6 и A8 AMD рассчитывает на производительность GPU. Если честно, немного удивительно, что A6 не сделали трёхядерным.

Энтузиасты, готовьтесь к разочарованию: множитель частот Llano заблокирован и никаких “чёрных версий” не будет.

Позиции и цены

AMD не предоставила каких-либо конкретных цен, вместо этого компания предлагает стартовые цены для ноутбуков, использующих APU Llano. Конечно, производители предложат свои собственные расценки, поэтому эти цифры, по меньшей мере приблизительны. Предположим, что действительность приблизительно соответствует этой диаграмме, APU A-series потенциально может изменить текущую ценовую обстановку. Учитывая только количество ядер Radeon, Llano от AMD даст нам графическую производительность портативного компьютера в ценовом сегменте до $700, ранее недоступную. Очень скоро вы сами убедитесь в этом, но мы не думаем, что вы слишком удивитесь узнав, что в играх APU серии A8 и его 400 ядер Radeon съедят Intel HD 3000 живьём.

Dual Graphics

Ядра Radeon в APU Llano способны к совместной работе с дискретными видеокартами Radeon.

Звучит впечатляюще, но есть существенные недостатки, которые мы рассмотрим подробнее. Компания AMD приняла маркетинговое решение, которое, мы полагаем, может запутать непосвященных. Решения с несколькими GPU, основанными на комбинации APU и дискретной видеокарте, подписаны одним числовым указателем Radeon HD, согласно следующей диаграмме:

Давайте на примере разберёмся, как это работает: если у ноутбука есть APU серии А6 (обозначен как 6520G), наряду с дискретной Radeon HD 6490M, то этот продукт относится к Radeon HD 6545G2.

Фактически, это выглядит как неплохая идея в ряде ситуаций. Во-первых, суффикс G2 помогает покупателю узнать, что графическая система использует несколько чипов. Во-вторых, это помогает покупателю определить производительность выбранного GPU из всей линейки. Проблема в том, что расчётная производительность может вводить в заблуждение в ряде сценариев, которые не используют преимущество обоих графических процессоров, в этой ситуации производительность возвращается к самому низкому общему знаменателю. В тестах мы увидим, что AMD ещё требуется поработать с драйверами прежде, чем уже названные модельные номера станут действительно заслуженными.

Поддержка памяти

Двухканальный интерфейс памяти Llano не преподнёс нам никаких “сюрпризов”. Компоненты ноутбука на базе FS1 поддерживает до двух SO-DIMM (одна на канал), а интерфейс FM1 для настольных ПК может работать с четырьмя модулями DIMM (по две на канал). Настольный вариант поддерживает до 64 Гбайт DDR3-1866 (пропускная способность доходит до 29.8 Гбайт/с), а ноутбучный поддерживает до 32 Гбайт DDR3-1600 (пропускная способность доходит до 25.6 Гбайт/с).

Но это только для APU серии А6 и A8. Потолок серии A4 – 1333 MT/s. По поводу напряжения, поддерживаются модули DDR3-1333 на 1.35 В, хотя платформа может использовать модули DDR3 на 1.5 В от 1333 до 1866 MT/s.

Мы ещё обсудим архитектуру памяти подробно. Но так как мы затронули эту тему заметим, что у GPU есть прямой доступ к памяти, который обеспечивает максимальную пропускную способность в 29.8 Гбайт/с, предоставляемую DDR3-1866. AMD упомянула, что возможно использование и отдельной (side-band) памяти, предназначенной для GPU с поддержкой GDDR5 – это одно из дополнений, которое будет рассматриваться в будущих реализациях. Компания хорошо знает, что узкие места в виде пропускной способности – это смерть для графической подсистемы. Однако, с гордостью можно сказать, что Llano предоставляет в четыре раза больше пропускной способности между GPU и памятью, по сравнению с предыдущими решениями IGP, такими как 880G. К тому же, Llano устраняет задержку и снижает потребление материнской платы, оснащённой собственным интегрированным GPU.

Southbridge, теперь известный как Fusion Controller Hub (FCH)

Платформа Sabine – это решение с двумя чипами и APU должен быть соединён с Fusion Controller Hub (FCH), чтобы предоставить расширенные опции ввода/вывода, так же, как у Intel и её Platform Controller Hub. Есть две различных модели: premium A70M FCH, поддерживающий USB 3.0, с четырьмя USB 3.0, десятью USB 2.0 и двумя USB 1.1 портами; A60M – бюджетное предложение с 14 USB 2.0 и двумя USB 1.1 портами, но без USB 3.0.

В остальном эти концентраторы идентичны. Они оба предоставляют поддержку SATA 6 Гбит/с, PCIe второго поколения, интегрированный ЦАП для поддержки выхода VGA и интегрированный тактовый генератор, как у P67/H67.

Дисплей и порты ввода/вывода

Дисплей и порты ввода/вывода – одни из самых сложных частей APU Fusion. В общей сложности есть 32 линии PCIe. Два канала с четырьмя линиями предназначены для DisplayPort, DVI и HDMI выходов. Дополнительные 16 линий (состоящие из четырёх четырехлинейных каналов) служат для подключения дискретной графики и если вы хотите использовать CrossFire, они могут быть разделены на два x8 подключения. В итоге остаётся ещё 8 линий.

AMD распределяет оставшиеся линии на четырехлинейный канал под названием Unified Media Interface для FCH и ещё четыре линии для переферии, чтобы внешние устройства ввода/вывода не нагружали FCH. К ним можно подключать PCI Express SSD накопители или многопортовые адаптеры Gigabit Ethernet.

C одной стороны CPU

Часть кристалла Llano занимает CPU на базе архитектуры Stars, которая нам известна по первому Phenom, сейчас она используется в процессорах Athlon II и Phenom II. Однако есть несколько заметных отличий и усовершенствований. Самое очевидное – AMD меняет техпроцесс с 45 нм на 32 нм. Поэтому сразу можно ждать определённые преимущества в мощности и тепловом распределении, по сравнению с таким же логическим блоком с техпроцессом 45 нм. Конечно, здесь этого нет. Добавление компонентов Fusion, практически, удваивает количество транзисторов Llano по сравнению с Deneb и в целом составляет 1.45 миллиардов.

Не забудьте, что CPU на базе Sandy Bridge уже используют современный техпроцесс на 32 нм и Intel, позже в этом году, собирается перейти на 22 нм с чипом Ivy Bridge. AMD знает, что у Intel есть технологическое преимущество и ищет другие пути их компенсации.

AMD заявляет, что ядра обработки Llano демонстрируют в среднем 6%-ое улучшение в успешно выполняемых командах на такт (IPC), по сравнению с предыдущими решениями на базе Stars. В некоторых случаях будет наблюдаться нулевое улучшение, а в других новое ядро может показать целых 15% прироста. Для этого увеличения производительности есть две причины: больше кэша L2 и лучшая аппаратная предвыборка.

Как вы могли заметить, общий L3 кэш центрального процессора на 6 Мбайт полностью убран, AMD надеется, что потеря будет смягчена удваиванием кэша L2 c 2 Мбайт до 4 Мбайт, в сумме получается 1 Мбайт выделенного кэша на ядро. C первого взгляда компромисс ужасающий, но имейте в виду, что хотя большой кэш L3 является высокоскоростным репозиторием для ядер, он также увеличивает задержку и создаёт проблемы в управлении питанием. Увеличение L2 могло бы немного ухудшить общую масштабируемость, но оно помогает увеличивать производительность многопоточных операций и позволяет более точно управлять питанием чипа. Учитывая, что это было одной из главных целей разработчиков Llano, то это изменение имеет смысл. И хотя конфигурации кэша L2 и L3 изменены, у каждого ядра остался такой же объём L1 по 64 кбайт и кэша данных и инструкций (общий L1 на 128 Кбайт), как у семейства Athlon II и Phenom II с техпроцессом 45 нм.

AMD потратила много сил на блок предвыборки. Традиционно, аппаратный блок предвыборки в течение долгого времени просматривает команды памяти и если команда загружается с каким-то определённым шагом, устройство предвыборки может решить, что выгодно поместить эту команду в кэш. Проблема этой технологией в том, что многие программы могут мешать из-за побочных команд, которые сбивают алгоритм. AMD улучшила блок предвыборки, добавив новый алгортмы – Instruction Pointer (IP). IP просматривает команды, обращающиеся к памяти и использует эти данные, чтобы улучшить способность предсказывать следующие шаги.

Кроме этого, размеры буфера увеличены. Перестроенный буфер увеличился приблизительно на 20%, а также буфера загрузки и хранения удвоены в размере. Нам также говорят, что улучшен аппаратный множитель, но AMD не уточняет, как именно.

После всего сказанного, 6%-ый прирост IPC над Phenom II кажется не таким значительным, если он вообще измерим в тестах. Возможно, что улучшение производительности центрального процессора не было главной целью команды разработчиков. И снова, это имеет смысл использовать с первым процессором на базе Bulldozer (Zambezi).

Приоритетным здесь является управление питанием, которое весьма умное, так как Llano должен разделять тепловой поток между центральным процессором и GPU. В то время, как стареющая архитектура Stars могла бы показать, на что способен расположенный рядом GPU, вскоре Stars будет заменён на чип от Bulldozer. Что должно помочь соревноваться с Intel в производительности процессоров? На выставке Computex этого года Рик Бергман из AMD хвастался APU на базе Trinity и сообщил, что первый процессор появился в лаборатории. Мы надеемся, что компания не запоздает с ними.

С другой стороны GPU

CPU Llano много заимствует от существующей технологии процессоров, поэтому неудивительно, что часть чипа для GPU похожа на видеокарты Radeon, существующие сегодня на рынке. Ядро Sumo – это по существу усовершенствованный вариант GPU Redwood, использующийся в видеокартах Radeon HD 5500 и 5600.

Как можно заметить, между ними практически нет разницы, пока вы не посмотрите на обвязку концентратора. GPU Llano обращается к памяти через встроенный северный мост, но у него по прежнему есть 128-битовый интерфейс, который предоставляет пропускную способность, сопоставимую с дискретной видеокартой с памятью DDR3. За концентратором у APU Fusion находятся два контроллера дисплея и один движок UVD3, у Redwood вместо этого четыре контроллера дисплея и один движок UVD2.

Если смотреть по сухим характеристикам, оба GPU фактически идентичны: основаны на архитектуре AMD VLIW5 точно так же, как остальные серии видеокарты Radeon HD 5000, каждый потоковый процессор содержит четыре ядра Radeon плюс один специализированный ALU, блок ветвления и специальные регистры. У Sumo есть пять движков SIMD, каждый содержит 16 потоковых процессоров и четыре текстурных блока. В сумме получается 400 ядер Radeon и 20 текстурных блоков с двумя рендерными постпроцессорами, каждый имеет четыре цветовых ROP (в итоге восемь). Точно такие же спецификации у видеокарт Radeon HD 5570 и 5670.

Почему бы не использовать аппаратное обеспечение от карт серии Radeon HD 6000? Согласно AMD, проблема в сложности выравнивания рабочих планов между графической группой и группой Llano. В любом случае Radeon серии HD 5000 очень похож на серию 6000, поэтому негативное воздействие очень маленькое, особенно учитывая, что движок UVD в Llano обновлён.

APU серии A8 используют преимущество всех 400 шейдерных GPU, в то время как у A6 один из движков SIMD заблокирован, что уменьшает количество до 320 ядер Radeon и 16 текстурных блоков (так же как у Radeon HD 5550). У A4 удалили ещё один движок SIMD, в результате чего в общей сложности получилось 240 ядер Radeon и 8 текстурных блоков. Один из рендерных постпроцессоров тоже выключен, что ограничивает эту модель четырьмя ROP. На нашей памяти была только одна видеокарта Radeon с 240 ядрами: Radeon HD 2900 GT, которая сама по себе была обрезанной версией Radeon HD 2900 XT с 320 ядрами.

Мы не собираемся перечислять технические нюансы архитектуры VLIW5, так как это уже было сделано в обзоре Radeon HD 5870. Мы собираемся более подробно ознакомиться с тем, чем GPU Llano отличаются. И отличия здесь довольно существенные.

Например, движок UVD обновлён до версии три и обладает возможностями, как у Radeon HD серии 6000. Это означает, что MPEG-4 Part 2 (который включает DivX и Xvid), MPEG-2 и Multi-ViewCodec (MVC), который использует Blu-ray 3D, получают аппаратную обработку. Да, Llano способен к воспроизведению по HDMI 3D. Кроме того, можно воспроизводить медиа контент, используя аппаратные функции UVD3 вместо шейдеров GPU, сохраняя большое количество энергии. AMD заявляет, что в результате этой оптимизации Llano способен воспроизвести два диска Blu-ray на одном заряде батареи.

Интерфейс памяти и host-интерфейс требовали (и получили) радикальные перемены, поскольку APU поддерживает доступ к памяти через интегрированный северный мост. GPU теперь может записывать в тот же кэш, что и центральный процессор, который обычно был доступен только CPU. Стоит сказать, что у части чипа GPU есть приоритетный доступ к памяти через двухканальный интерфейс 128-бит, который по ширине такой же, как у Radeon HD 5570 и 5670. Пропускная способность ограничена системной памятью, которая значительно медленнее, чем GDDR5. Заметьте, что интерфейс памяти GPU Llano вдвое шире 64-битного интерфейса, используемого на менее мощных процессорах Fusion E- и C-серии.

APU Fusion также может похвастаться уникальной способностью, которой у дискретных видеокарт быть не может: прямой доступ к объединённой памяти, поделенной между CPU и GPU, что делает возможным Zero Copy и Pin-in-Place. Чтобы понять преимущество представьте, как работает дискретная видеокарта сегодня: карты текстур создаются в системной памяти и затем передаются в виртуальную память Windows. Когда система должна связать текстуру, она сначала удостоверяется, находится ли текстура в виртуальной памяти, тогда ОС копирует её в DRAM и DMA шины PCIe передаёт её видеопамяти для доступа. Проще говоря, происходит много копирования, что может вызвать существенную задержку.

Но APU не требуется копировать содержание памяти, потому что блоки GPU и APU имеют доступ к общей памяти. Функция Zero Copy позволяет обратиться к виртуальной памяти напрямую. Нужно просто обновить таблицы страниц и укажать на них, копирование не требуется. Память приложения может быть зафиксирована на месте, без копирования через организующие буферы операционной системы. Когда вовлечены очень большие наборы данных, APU может даже опередить выделенный GPU (от редакции: эта оптимизация под названием Fast Copy была рассмотрена ранее в статье “ASRockE-350M1: платформа Brazos от AMD – сначала для десктопов”). Brazos тоже может совместно использовать свободную память, которая ранее была разделена, и пользоваться сниженной задержкой.

Но это в лучшем случае. А в целом, из-за дополнительных задержек, Llano приблизительно на 5-7% медленнее, чем дискретная видеокарта. Когда дело доходит до практики, то становится понятно, что процессор и видеокарта не настолько совместимы. GPU должен предоставить CPU доступ к памяти c низкой задержкой, реорганизовать свой доступ к памяти и из-за этого получаются дополнительные задержки. Много работы было проведено с системой управления памятью и в то время, как некоторая эффективность потеряна, итоговая производительность очень близка к производительности дискретных видеокарт с такими же спецификациями.

Кроме этих отличий, блок GPU идентичен любой другой карте Radeon HD 5000. Он включает объединённую архитектуру обработки TeraScale 2, полную поддержку DirectX 11 (AMD неоднократно указывал, что Sandy Bridge этого не предлагает), OpenGL 4.1, MSAA, SSAA и сглаживание MLAA, независимую от угла анизотропную фильтрацию и поддержку OpenCL 1.1. Конечно, встроенный чип не так хорош, как высокопроизводительная дискретная карта, но главное он не ухудшен и не обрезан. И способен выполнять те же функции, как и любая другая видеокарта Radeon.

Dual Graphics

У APU A-серии есть уникальная способность, которая, по крайней мере в теории, приятно дополняет интегрированный GPU. Они могут работать совместно с дискретной графикой для увеличения общей производительности. Ещё более удивительной является способность Llano работать с GPU, которые быстрее или медленнее, чем его собственный интегрированный движок. Для корректной работы Dual Graphics не требует идентичного GPU и при этом он не вредит более быстрому GPU, если его производительность ниже, как происходит в CrossFire. Фактически, он приводит в равновесие доступное аппаратное обеспечение для большей производительности. Например, если дискретный GPU вдвое быстрее встроенного, драйвер берёт один кадр от APU на каждые два кадра от дискретной карты.

Асимметричная реализация CrossFire звучит как отличная идея, но есть серьёзные недостатки. Во-первых, это работает только в приложениях, использующих DirectX 10 или 11. И если вы используете DirectX 9 или более ранний игровой движок, то производительность ухудшается до самой медленной из двух установленных графических карт (обновление: согласно AMD, когда используется DirectX ниже 10-й версии, программы должны обращаться к более быстрой из двух установленных графических карт. Компания заявляет, что ранние тестовые модели, полученные нами, страдали этой проблемой и чтобы проверить это, нам придётся подождать окончательный вариант. В OpenGL не поддерживается Dual Graphics и он всегда работает на GPU, управляющим основным выходом дисплея). Даже если эта функция действительно работает, нам она кажется немного непоследовательной, поскольку, несмотря на результаты теста, показывающие более высокую частоту кадров в чистом виде, мы определённо заметили “заикание”. И наконец, чтобы Dual Graphics работала, коэффициент графической производительности должен быть по крайней мере “два к одному”, если видеокарта в три раза быстрее GPU Llano, то Dual Graphics работать не будет. Далее мы рассмотрим результаты подробнее.

Еще одним недостатком платформы Sabine для ноутбуков является то, что OEM-производителям придётся выбирать между Dual Graphics и поддержкой Eyefinity. Так как ноутбук A-series использует специализированные контроллеры для APU и конфигураций Dual Graphics, вам придётся использовать контроллеры дискретной карты, если вы хотите подключить три дисплея в Eyefinity. Другими словами, Dual Graphics доступна не будет. Хотя наличие поддержки Eyefinity в сфере ноутбуков, возможно, не так уж и важно.

Указав на неудачные побочные эффекты, мы всё же думаем, что у платформы большой потенциал. Учитывая, что AMD вкладывает много ресурсов в разработку драйверов и устранение проблем, с которыми мы столкнулись, Dual Graphics может быть серьёзным фактором для потребителя. Наличие системы на базе Fusion может означать, что вы готовы потратить $50 на видеокарту и в итоге получить такую же производительность, как у модели за $80. И эта возможность становится ещё привлекательнее в сфере ноутбуков, поскольку графическая подсистема может обратиться к энергосберегающему APU, когда ноутбук работает от батареи и использовать оба GPU для увеличения производительности, когда ноутбук подключен к сети.

Даже если ваша дискретная карта слишком мощная, чтобы использовать Dual Graphics, APU способен выполнять операции OpenCL, в то время, как видеокарта обрабатывает 3D-рендеринг. Заметьте, что это перспективный сценарий, но если разработчики примут такое взаимодействие для таких задач, как вычисление физики, то откроются интересные возможности.

CPU + GPU = APU

Можно заметить, что CPU и GPU не сильно отличаются от того, что AMD представляет на рынке сегодня. Но их комбинация в одном кристалле делает Fusion уникальным проектом. Представители компании подчеркивают, что суть разработки Llano – сделать так, чтобы всё работало вместе и максимально эффективно. То есть грамотно объединить.

У Llano есть пять главных компонентов, которые должны поддерживать связь друг с другом: комплекс CPU, комплекс GPU, северный мост, традиционный блок ввода/вывода и блок ввода/вывода памяти DDR. Связь CPU – северный мост не нова, поэтому давайте поговоримо том, чего мы ещё не видели, а именно про связь GPU – северный мост. Поскольку GPU здесь используется двумя способами, у него два специализированных соединения.

Первое соединение называется шиной памяти Radeon. Не секрет, что плохая пропускная способность приводит к слабой графической производительности, поэтому GPU не может полагаться на такой же интерфейс памяти, как у обычного CPU. Шина памяти Radeon – это прямой путь от GPU к памяти DDR через северный мост, который обеспечивает приоритетный доступ к оперативной памяти для тяжёлых операций. Главный инженер AMD Майк Годдарт прояснил, что это соединение необходимо, чтобы получить графическую производительность класса дискретной видекарты от APU Llano.

Но есть второе соединение, которое нужно для GPU и это один из компонентов, который делает Llano настоящим APU, а не просто CPU и GPU на одном крисалле: вычислительное соединение Fusion. Обычно, чтобы получить доступ к кэшу центрального процессора, устройства ввода/вывода подключаются через интерфейс PCI Express. Но для вычислительных операций GPU – это узкое место, поэтому AMD “расширила” этот путь и предоставила GPU быстрый доступ, чтобы делить данные с CPU или извлекать содержимое памяти из общедоступной области. Вычислительное соединение Fusion позволяет Llano получать высокую вычислительную производительность при низком энергопотреблении.

Управление мощностью

Одна из трёх главных функций Llano носит название AMD AllDay Power. AMD считает рынок мобильных устройств идеальным местом для APU и становиться понятно, почему энергоэффективность имеет такой высокий приоритет. Каким же образом это реализовано в серии чипов с индексом A?

За энергопотребление Llano отвечают две основных шины напряжения: шина VDD (объединяет ядра CPU) и VDDNB (объединяет GPU, блок UVD, контроллер видеопамяти и северный мост).

На первый взгляд может показаться, что совместное использование одной шины напряжения VDD четырьмя ядрами центрального процессора не самый эффективный способ управления потреблением, когда операционная система часто требует работы только одного ядра. Но у этого энергоснабжения есть два режима: Core C6 (режим CC6) и Package C6 (режим PC6). Режим CC6 может выключать отдельные ядра CPU, в то время как режим PC6 может понижать мощность всей шины сразу. Это обеспечивает более точную настройку и лучшую работу в различных ситуациях.

Шина VDDNB немного сложнее, поскольку она отвечает за многие компоненты. С точки зрения чистого КПД это не идеальное местоположение, потому что целая шина должна работать на самом высоком общем напряжении, то есть на напряжении, требуемом любым из компонентов в данный момент времени. Это конструкторское решение было выбрано по причине того, что вытаскивание его из набора и добавление регуляторов увеличит конечную стоимость. В результате изменение напряжения и состояния производительности (P-state) зависит от ряда факторов: P-state северного моста, P-state GPU (обычно управляется драйвером, но может быть изменён аппаратно), скорости PCI Express (устройства PCIe второго поколения требуют более высокое напряжение) и рабочей нагрузки UVD.

Хотя напряжение одинаковое, есть возможность его регулировки для каждого компонента. GPU может быть выключен по истечении запрограммированного времени простоя и включен обратно, если драйвер обнаруживает потребность в нём. Контроллер видеопамяти может использовать значительное количество энергии, поэтому, при необходимости, его можно выключить или включить. Блок UVD также можно отключить, если потребуется.

Также произошла небольшая оптимизация энергопотребления дисплея. Конечно, стандартный фрейм-буфер никуда не делся, но AMD улучшила адаптивную модуляцию фоновой подсветки (ABM). Этот компонент может анализировать отображаемое изображение и настраивать фоновую подсветку и уровень яркости таким образом, чтобы отобразить картинку как можно ближе к оригиналу, снижая количество потребляемой энергии.

На изображениях ниже показано, как работают отдельные части APU: синее – температура при нормальной работе, зеленое – при активной. Это всего несколько примеров, другими компонентами, такими как ядра центрального процессора также можно управлять.

Turbo Core

Turbo Core не новшество. AMD включала эту функцию увеличения частоты в Phenom II X6. Разница заключается в том, что Llano балансирует ресурсы GPU и CPU для работы в пределах TDP чипа.

Майк Годдарт из AMD подчеркнул, что подход компании к этой функции уникален, прежде всего, в том, что он основан на цифровом измерении производительности, а не аналоговом тепловом. Цифровой модуль APM (Advanced Power Management) измеряет активность, чтобы оценить потребность в питании и заставляет P-state оставаться в пределах TDP чипа. Преимуществом этого метода должно стать то, что уровень производительности всегда будем одинаковым, в отличии от метода, основанного на температурных измерениях. Конечно, с другой стороны, если APM недооценит запас производительности против фактического температурного ограничения, то может использоваться не вся производительность.

В любом случае, когда APM решает, что запас доступен, он вызывает невидимое для ОС состояние под названием “Pboost”, которое увеличивает частоту работы CPU. Имейте в виду, что GPU Llano нельзя разогнать выше штатных значений (но можно уменьшить частоту, чтобы сократить энергопотребление и минимизировать нагрев) – увеличить можно только частоту центрального процессора. Также важно отметить, что GPU всегда имеет больший приоритет, поэтому всякий раз, когда появляется графическая нагрузка, у CPU уменьшается возможность использовать преимущество Turbo Core.

Но есть ещё одна часть мозаики. Учитывая, что температура – не основной определяющий фактор для выбора P-state, нужно быть уверенным, что она не превысит допустимую. Есть один сценарий, где и CPU, и GPU могут быть загружены выше предела TDP Llano, и он относиться к балансированию загрузки в приложениях, работающим с OpenCL. Поскольку GPU более эффективен в задачах такого типа, он опять получает приоритет. Но центральный процессор также доходит до предела и если температура превышает этот барьер, CPU может сбросить P-state например до P0, P1 или P2, с целью снижения температуры. Нам сказали, что это – единственный сценарий, где Llano снижает номинальную частоту ядер, но он вполне реален.

К сожалению, мы не можем протестировать ни один из этих сценариев, потому что не существует инструментов, которые могут сообщить реальную тактовую частоту ядер центрального процессора Llano. Даже контрольная утилита AMD дала нам неточный отчёт, показывая, что частота CPU находится на номинальном уровне, при этом, даже не показав частоту в режиме Turbo Core, когда GPU простаивал. Понятно, что важно удостовериться в правильности заявлений компании, поскольку мы хотели бы лично увидеть, какие сценарии могут заставить APU сбросить обороты. Можете быть уверены, что мы повторно рассмотрим эту проблему, как только выясним, каким образом можно правильно измерить то, что происходит внутри APU Llano при различных нагрузках.

Как уже было упомянуто, частоты CPU могут как повышаться, так и понижаться, но графический движок не превысит свою заводскую скорость и преимущества от Turbo Core он тоже не получает. Согласно AMD, в будущем это может измениться. По нашему мнению будущая архитектура Trinity может давать гибкость для ускорения графической производительности, когда у ядер CPU есть достаточный тепловой запас.

Интерфейс драйвера и AMD Steady Video

Если в вашей системе установлены процессор и видеокарта от AMD, то начиная с релиза драйвера Catalyst версии 11.4, интерфейс драйвера будет называться AMD Vision Control Center вместо Catalyst Control Center. Люди с процессорами Intel и видеокартами Radeon будут видеть знакомое название Catalyst Control Center.

Что ещё предлагает AMD Vision Control Center, кроме нового названия? Немного. Больше всего это похоже на хороший маркетинговый ход. Программное обеспечение работает также, как на существующих APU, которые мы уже протестировали (чипы E- и C-серии), предлагая несколько способов настройки энергопотребления CPU и GPU, включая тактовые частоты и выбор режима APU, дискретного или Dual Graphics. Здесь предлагаются предустановки (профили) энергопотребления, которые можно применить в зависимости от ситуации. Либо можно создать свою собственную предустановку, если вы хотите большей гибкости.

Dual Graphics

Всё же есть несколько новых деталей управления, связанных с функцией Dual Graphics. Если ваш ноутбук поддерживает такую возможность, то вы обнаружите новую страницу под вкладкой Power: Switchable Graphics.

Можно установить графический режим любого приложения, для которого вы желаете использовать этот апплет. Если вы выбираете высокую производительность (High Performance) для определённого приложения, то оно использует Dual Graphics. Если вы выбираете энергосбережение (PowerSaving), то оно обращается только к APU. Если поставить соответствующую галочку, то драйвер будет показывать вам всплывающее окно, напоминающее настроить графический режим каждый раз, когда устанавливается новое приложение. Можно также преимущественно выбрать исполняемый файл приложения и установить свойства его производительности. Естественно, чтобы всё работало, для Dual Graphics необходимо включить CrossFire, который вы найдёте на его обычном месте в подменю “производительность”.

AMD Steady Video

AMD собирается выпустить уникальную функцию, использующую возможности Accelerated Parallel Processing (APP), цель которой значительно снизить тряску видеокартинки, снятой с рук. Новая функция называется AMD Steady Video и её запуск ожидается с выходом Catalyst 11.6.

Любой, кто представляет себе объём работы, требуемый для устранения такой проблемы, будет впечатлён результатами. Функция постобработки AMD Steady Video проделывает удивительную работу по устранению тряски камеры в реальном времени. Оборудование должно проследить видео векторы и толчки, компенсировать частоту перемещения камеры и добавить на экран отсутствующие пиксели, когда камера трясётся. Результат оказался лучше, чем исходный материал.

Следует принять во внимание, что есть некоторые специализированные приложения, где APP может быть действительно эффективно использован, несмотря на медленное развитие этой технологии, которую раньше компания называла Stream, а теперь APP. Нам интересно узнать, что придумают разработчики, чтобы использовать в своих интересах универсальную вычислительную мощность GPU.

Настройки интерфейса

Интерфейс претерпел стилистическое изменение и вы заметите множество вещей, которые раньше были триггерами, а теперь стали цветными переключателями: зелёные означают включено, красные – выключено. Во всём остальном интерфейс практически тот же самый, за исключением добавленного контроля AMD Steady Video, про который мы уже рассказали.

Также появилось несколько новых настроек драйвера. Компания AMD заявляет, что она улучшила технологию переключения графики и теперь в Llano это делается программно, что обеспечило лёгкое переключение между дискретной графикой и интегрированным GPU без мерцания экрана. Исходя из наших тестов это неплохо работает в конфигурации с использованием Dual Graphics, где автоматическое переключение незаметно пользователю.

Тестовая конфигурация

Llano предстал перед нами с множеством функций, с которыми обычно мы не сталкиваемся, когда нужно сделать обзор нового процессора или графического решения. У AMD нет (или, по крайней мере, она не хочет делиться) инструмента, чтобы сообщить о фактических тактовых частотах во время работы. Поэтому у нас просто нет никакого способа сказать, работает ли Turbo Core, как часто он работает или насколько он ускоряет APU. Возможно вы помните, когда компания Intel впервые показала архитектуру Nehalem, она предоставила монитор Turbo Boost для слежения за активностью функции в реальном времени. AMD не помешало бы сделать что-нибудь похожее.

Для помощи в выявлении ограничений, мы включаем в тесты Phenom II X4 на 1.5 ГГц и 2.4 ГГц – номинальные, и Turbo Core-режим CPU A8-3500M, который мы сегодня тестируем. Это не только покажет нам, работает ли Turbo Core, но и даст понять, как близка новая версия ядра CPU Stars по сравнению с Phenom II.

Кроме того, мы добавили к системе на базе Phenom II X4 видеокарту Radeon HD 5570. Как вы уже знаете, у этой видеокарты столько же шейдерных ядер, сколько и у APU A8-3500M, и для наших тестов её GPU было разогнано до 444 МГц, а память DDR3 до 666 МГц. Это позволяет нам сравнивать производительность APU с дискретной видеокартой, имеющей такие же спецификации и частоту.

Последней мы тестируем систему, основанную на мобильном процессоре Intel Core i5-2520M. Это должно дать нам понять, смогут ли ноутбуки на базе Intel по такой же цене достичь таких же результатов. Или, по крайней мере, по такой же цене, согласно оценке AMD.

В тестовых играх на ноутбуках мы будем использовать три популярных разрешения: 1280×800, 1600×900 и 1920×1080. Если какая-нибудь игра не будет справляться с разрешением 1280×800, мы добавим 1024×600 как альтернативу с более низким разрешением, чтобы увидеть, станет ли от этого лучше.

Учитывая, что AMD Dual Graphics работает только с игровыми движками DirectX 10 и 11, мы протестируем некоторые игры несколько раз, используя различные версии, чтобы увидеть, как влияет Dual Graphics. Этими играми являются Metro 2033, F1 2010 и HAWX 2.

Графические тесты

Синтетика

Давайте начнём графическое сравнение с синтетических тестов, а именно с 3DMark Vantage.

Общий результат предполагает, что интегрированная Radeon HD 6620G у A8-3500M примерно на 50% быстрее Intel HD Graphics 3000 и вполне соответствует Radeon HD 5570 с идентичными частотами GPU и памяти.

Если процессор покажет себя так же хорошо и в реальных игровых тестах, то это можно назвать фундаментальной победой Llano. Также обратите внимание, что дискретная 6630M показывает небольшое преимущество, по сравнению с APU. Однако режим Dual Graphics удваивает его. Но диаграмма не может показать, что мы видели на экране – рывки и артефакты при использовании режима Dual Graphics в 3DMark. Похоже, что AMD необходимо поработать над драйверами.

По результату CPU доминирует Intel i5-2520M и только Phenom II X4 на 2,4 ГГц подобрался к нему достаточно близко. Можно видеть, что A8-3500M работает примерно на уровне 1,5 ГГц Phenom II X4, то есть в этом тесте Turbo Core не увеличивает частоту процессора Llano. Такой результат возможен, поскольку суммарное тепловыделение CPU и GPU подходит близко к максимальному TDP.

В 3DMark 11, по суммарным и графическим результатам, процессор A8-3500M немного превосходит дискретную Radeon HD 5570 с такими же частотами. Результаты дискретной 6630M и Dual Graphics демонстрируют более высокие,по сравнению с Radeon HD 5570 или A8-3500M, результаты. Обратите внимание, что в данном тесте нет результатов Intel Core i5-2520M. 3D Mark 11 требует поддержки DirectX 11 для запуска, а Intel HD Graphics его не поддерживает.

В тесте Unigine Heaven мы видим, что A8-3500M идёт нога в ногу с Radeon HD 5570 с такими же частотами. Поддержка Dual Graphics здесь даёт огромное преимущество. Опять же, движок Intel HD Graphics не смог выполнить данный тест из-за отсутствия поддержки DirectX 11.

Crysis 2

Crysis 2 – весьма тяжёлый для маломощных графических процессоров тест, поэтому мы добавили к набору разрешений ещё одно – 1024х600. Давайте посмотрим на результаты.

APU A8-3500M и встроенная 6620G достигли играбельных 30 кадров в секунду (FPS) на разрешении 1024х600. Конечно, это разрешение относительно низкое, но Crysis 2 очень требовательная и визуально привлекательная игра, поэтому мы не преуменьшаем это достижение. На этом разрешении средняя частота кадров Intel HD Graphics 3000 достигла только 23 FPS, а минимальная 16 FPS.

Однако дискретная Radeon HD 6630M показала себя лучше, обеспечив 30 FPS на разрешении 1280х800. На разрешении 1600х900 мы не увидели даже близких к играбельным результатов.

AMD Dual Graphics здесь не работает. Crysis 2 работает с DirectX 9, а Dual Graphics работает только с DirectX 10 и 11. Нас беспокоит то, что с включённой Dual Graphics производительность ниже, чем у одного дискретного GPU. Представитель AMD сообщил нам, что подобного быть не должно, поскольку драйвер должен возвращаться к дискретной видеокарте в режиме DirectX 9. К счастью – это ошибка драйвера и компания сможет исправить её.

StarCraft 2

Мы хотели провести тесты StarCraft 2, поскольку эта игра интенсивно нагружает CPU, и нам было интересно узнать, смогут ли графические возможности Llano превзойти производительный CPU на базе Sandy Bridge.

На разрешении 1280х800 A8-3500M и Core i5-2520M показывает близкие друг к другу результаты, хотя у CPU от Intel более высокая минимальная частота кадров, у AMD более высокая средняя частота кадров. Однако с увеличением разрешения, APU от AMD наращивает превосходство над Intel.

Дискретная видеокарта Radeon HD 6630M буквально “порвала” всех остальных. Технология Dual Graphics не даёт преимущества с DirectX 9, вновь демонстрируя меньшую частоту кадров, чем у дискретного GPU.

Metro 2033

Чтобы показать возможности технологии Dual Graphics, мы дважды протестировали Metro 2033. Начнём с DirectX 9, с которым данная функция не даёт ощутимого преимущества.

Dual Graphics здесь не даёт преимущества, по сравнению с дискретной Radeon HD 6630M.

В любом случае, APU A8-3500M не может предоставить среднюю частоту кадров хотя бы 30 FPS, достигая только 24,7 FPS на разрешении 1024х768 (этот тест не запускается на разрешении 1024х600). Как бы там ни было, производительность Llano почти вдвое выше, чем у Intel HD 3000 Graphics.

Теперь мы выполним этот же тест в режиме DirectX 10.

Результаты DirectX 10 не сильно отличаются от предыдущих. Dual Graphics не даёт ощутимого эффекта вплоть до разрешения 1920х1080, где она демонстрирует небольшой отрыв от дискретной Radeon HD 6630M. Intel HD Graphics опять отстаёт.

F1 2010

Теперь перейдём ко второй игре в наших тестах, которая поддерживает разные версии DirectX: F1 2010. Codemasters предоставили нам копию новой DiRT 3, но у нас возникли некоторые проблемы с корректной работой теста через командную строку. F1 2010 по-прежнему остаётся весьма привлекательной игрой с поддержкой DirectX 11, поэтому мы были рады использовать её. Начнём с DX9.

На среднем уровне детализации игра выглядит замечательно и A8-3500M справляется с ней вплоть до разрешения 1920х1080. Core i5-2520M тоже показал себя на удивление хорошо, возможно из-за того, что F1 2010 очень сильно зависит от производительности CPU. В любом случае, A8-3500M APU опять побеждает.

В целом, дискретная Radeon HD 6630M может забрать ещё одну победу, так как технология Dual Graphicsв DirectX 9 не даёт эффекта.

Теперь протестируем DirectX 11 и узнаем, даст ли технология Dual Graphics прирост производительности.

Похоже что не даёт. Фактически, производительность падала ниже уровня APU A8-3500M. Более того, Dual Graphics вызывает отчётливые мерцающие аномалий. Опять же, требуется поработать над драйверами Dual Graphics. Не то, чтобы Dual Graphics здесь была особо нужна. Даже A8-3500M достигает в среднем 31 FPS при разрешении 1920х1080, используя только GPU.

Core i5-2520M не поддерживает DirectX 11, поэтому не можем сравнить его в этом тесте.

Just Cause 2

Just Cause 2 – довольно требовательная игра даже на средних настройках качества, интересно, как с ней покажут себя мобильные решения.

На разрешении 1024х600 средняя частота кадров A8-3500M достигла 30 FPS, но на более высоких разрешениях упала до 25 FPS. Intel HD Graphics 3000 оказалась намного хуже и не смогла выдать больше 20 FPS, даже при самом низком разрешении.

Как и ожидалось, дискретный GPU показал себя хорошо и технология Dual Graphics обеспечила небольшой прирост производительности, почти достигнув 30 FPS при разрешении 1600х900.

H.A.W.X. 2

H.A.W.X. 2 – третья игра с поддержкой разных версий DirectX. Начнём с DirectX 9.

Частота кадров оказалась высокой на всех системах, за исключением Intel HD Graphics 3000, показавшей меньше 35 FPS на разрешениях 1600х900 и 1920х1080. Как и ожидалось, Dual Graphics в сценарии DirectX 9 ничего не даёт.

Теперь, для сравнения, мы перейдём на версию DirectX 10/11 игры H.A.W.X. 2.

Частота кадров довольно близка к тому уровню, который мы получили, используя DirectX 9, за исключением того, что Dual Graphics превзошла по производительности дискретную Radeon HD 6630M.

Игровые тесты

Anti-Aliasing

Движок Intel HD Graphics 3000 и GPU AMD A8-3500M нуждаются в большей пропускной способности памяти, по сравнению с Radeon HD 6630M.

В любом случае, это последние игровые тесты и по их результатам понятно, что в играх у A8-3500M огромное преимущество в производительности над Core i5-2520M.

Тесты CPU

Синтетика

Тяжёлые графические тесты остались позади и настало время проверить CPU. Мы начнём с синтетических тестов, а именно с PCMark Vantage.

Графический компонент PCMark единственный даёт 3D нагрузку в этом тесте, поэтому нам было интересно видеть, что производительность A8-3500M довольно близка к Phenom II X4 на 1,5 ГГц. Мы надеялись, что без загрузки GPU запасов по TDP у чипа будет достаточно для того, чтобы Turbo Core ускорил вычислительные ядра и производительность поднялась как можно ближе к уровню в 2,4 ГГц.

К сожалению, оказалось, что Phenom II X4 на 2,4 ГГц работает значительно быстрее A8-3500M. Даже когда APU AMD работает в паре с дискретной видеокартой Radeon HD 6630M и нагрузка на видеочип APU полностью отсутствует, Turbo Core практически ничего не делает.

Если честно, то у A8-3500M самый низкий TDP в линейке четырёхъядерных APU Llano, ориентированной на мобильные ПК. В любом случае, после снятия нагрузки с графической подсистемы мы были разочарованы, поняв, что Turbo Core больше похож на маркетинговый трюк, чем на серьёзную функцию. Становиться понятно, что технология Intel Turbo Boost действительно влияет на производительность и это можно проверить в действии утилитой, которую предоставляет Intel.

Intel Core i5-2520M с существенным отрывом от A8-3500M компенсирует все свои проигрыши в игровых тестах. Мы сомневаемся в пригодности игрового теста PCMark после того, как чип на базе Sandy Bridge показал себя хуже всех в играх.

В тесте Sandra Arithmetic производительность A8-3500M доходит до уровня Phenom II X4, работающего на частоте 1,5 ГГц. Core i5-2520M оказывается ближе к AMD Phenom II на 2,4 ГГц, но с включенными инструкциями iSSE 4.2, процессор Intel забирает лидерство.

В тесте Multimedia ситуация аналогична, за исключением того, что Core i5 выигрывает ещё больше от использования расширений AVX.

Результаты теста Cryptography тоже похожи, но здесь Core i5-2520M буквально “выпрыгнул” за пределы графика, благодаря поддержке AES-NI, которая по пропускной способности хэширования AES256-ECB обеспечила десятикратный отрыв в производительности.

Обработка GPGPU/GPCPU

Давайте взглянем на вычислительные возможности OpenCL и Direct3D, позволяющие одновременно задействовать возможности CPU и GPU Llano.

Intel лишь недавно представила SDK для использования OpenCL, но он ограничен поддержкой только CPU и не может быть запущен на исполнительных блоках HD Graphics. Однако, GPU Intel могут запускать шейдеры DirectCompute, поэтому эту функцию мы можем протестировать.

APU A8-3500M демонстрирует колоссальное преимущество, по сравнению с результатами Intel Core i5-2520M OpenCL и Intel HD Graphics 3000GPU DirectCompute. Но подождите, давайте сперва взглянем на тест GPGPU/CPGPU Cryptography.

В этом тесте Core i5-2520M CPU сравнялся с APU A8-3500M и от Intel GPU здесь проку немного. Два нижних результата демонстрируют производительность Radeon HD 5570 DirectCompute против Intel HD Graphics 3000 DirectCompute.

Наконец, давайте сравним пропускную способность памяти. Как можно видеть, A8-3500M страдает из-за низкой тактовой частоты, в то время как 2400 МГц Phenom II X4 показывает себя намного лучше, приближаясь к Core i5-2520M.

Продуктивность

Теперь проверим результаты тестов продуктивности.

Тест ABBYY FineReader измеряет производительность оптического распознавания символов (OCR). Программа анализирует картинки отсканированной книги и превращает их в документ Word.

В этом тесте A8-3500M работает чуть хуже, чем Phenom II X4 1,5 ГГц, то есть потеря кэша L3 негативно сказалась на производительности. В любом случае Intel здесь явный победитель.

Во всех тестах сжатия данных процессор Intel Core i5-2520M одерживает победу, по сравнению с AMD A8-3500M, который работает на 1,5 ГГц, несмотря на потенциал Turbo Core.

Создание контента

Теперь перейдём к тестам создания контента, начнём с 3D-моделирования и рендеринга.

3ds Max и Blender тестируют только время, требуемое на рендеринг 3D-сцены, но Cinebench отображает, как время рендеринга (зелёный результат), так и отзывчивость окна (синий результат). Видите, насколько сильно Intel доминирует в тесте рендеринга во всех трёх программах? Но только в Cinebench используется возможность GPU показывать картинку без рывков. И Intel в этом тесте остаётся далеко позади.

Переход из 3D в Cinebench в 2D в Photoshop переносит акцент на вычислительные ядра. Наш тест использует несколько многопоточных фильтров, которые лучше всего нагружают многоядерные процессоры. И Intel здесь бесспорный лидер.

Intel продолжает лидировать в двух этих тестах от Adobe, а в After Effects A8-3500M показал себя очень плохо. Вряд ли вы захотите использовать Llano в качестве мобильной рабочей станции по обработке видео.

Кодирование мультимедиа

Intel продолжает доминировать в тестах кодирования на CPU.

Здесь сказать особо нечего, за исключением того, что Intel предоставляет прекрасную архитектуру для перекодирования, причём мы ещё даже не включали QuickSync!

Ускоренное перекодирование видео: APP против QuickSync

AMD с гордостью подчёркивает потенциал вычислительной производительности 400 ядер Radeon у Llano. Но давайте посмотрим, насколько они эффективны в кодировании видео, по сравнению с Intel QuickSync.

A8-3500M вне всякого сомнения использует потоковые ядра встроенного видеочипа гораздо эффективнее, обгоняя процессоры Phenom II X4 и видеокарту Radeon HD 5570 со схожими тактовыми частотами. Учитывая это, APU явно лучше оптимизирован для подобных задач.

Но даже с учётом сказанного, QuickSync работает намного быстрее. Результаты A8-3500M после ускорения могут сравниться только с результатом Core i5-2520M в ситуации, когда кодирование выполняется на ядрах центрального процессора.

В общем, результаты не удивительные. Аппаратная логика нацелена на превосходное выполнение одной задачи, именно это QuickSync и делает. Пусть даже ресурсы общего назначения будут максимально гибкими, но не стоит ожидать, что встроенный графический движок будет такой же быстрый или эффективный, как QuickSync в приложениях, оптимизированных под Intel Media SDK.

Тесты HD Video Quality: HQV 2.0

Что касается воспроизведения HD-видео, то согласно нашему тесту, видеокарты Radeon показали более высокие результаты. Давайте сконцентрируемся на различиях между графическим ядром Sandy Bridge HD Graphics 3000 и Llano Radeon HD 6620G, используя для оценки тест HQV 2.0.

Данный тест нельзя назвать идеальным, поскольку он весьма субъективен. Стоит сказать, что вы вряд ли увидите разброс больше 10-15 баллов у опытных рецензентов, использующих одинаковые оборудование и драйвера.

Всё же, как показал себя Llano? Мы получили 191 из 210 возможных баллов, что соответствует производительности Radeon HD 5570, которая, кстати, весьма высока.

Графическое ядро Intel HD Graphics 3000 набрало 159 баллов из 210, что значительно меньше. Мы были впечатлены возможностью Intel HD Graphics 3000 подавлять шумы и артефакты сжатия, а также оптимизировать неудачные оттенки кожи. С другой стороны, нас огорчила плохая поддержка модуляции 2:2 Film Resolution, улучшение контрастности ниже среднего, а также ужасная производительность масштабирования и сэмплирования chroma.

Кроме этого, ядро Intel HD Graphics продолжает страдать из-за отсутствия поддержки воспроизведения видео 23,976 FPS, удваивая кадр каждые 40 секунд. С учётом всего сказанного, в этой дисциплине побеждает AMD.

Энергопотребление и время автономной работы

Учитывая заявления AMD об улучшенной эффективности энергопотребления, нам стало интересно проверить возможности Llano. В конце концов, присутствие AMD на мобильном рынке сегодня весьма скромное. Поэтому демонстрация приличного времени автономной работы, дополняющего высокий уровень производительности, наверняка впечатлит производителей ноутбуков, которые смогут представлять продкуты, меньшие по размеру, но с большим временем автономной работы.

Наш первый тест – Tom’s Hardware Real Life Usage (RLU), разработанный Андрю Ку (Andrew Ku). Данный тест симулирует просмотр web-страниц, использование Microsoft Office и проигрывание фильма DivX.

Поскольку у тестовых ноутбуков разные аккумуляторы и экраны, мы решили устранить разницу, подключив оба ноутбука к внешнему монитору.

Опираясь на график можно ожидать, что по среднему энергопотреблению APU A8-3500M будет иметь преимущество над Intel Core i5-2520M.

Однако, процессор Intel уходит в режим пониженного энергопотребления намного чаще. И такой режим переключения приводит к похожим показателям энергопотребления. Core i5-2520M потребляет в среднем 12,8 Вт во время просмотра web-страниц, 17 Вт в офисных приложениях и 19,4 Вт при просмотре фильмов. Для сравнения A8-3500M потребляет 15,2 Вт, 16,3 Вт и 19,5 Вт соответственно. И если Core i5 демонстрирует более высокую производительность CPU в наших тестах, то она вряд ли имеет значение при интернет-серфинге, работе с документами или просмотре фильмов. Разница не ощущается.

Теперь посмотрим, как эти платформы справились с графической нагрузкой.

На приведённом выше графике показаны измерения с помощью внешнего монитора, поэтому мы повторили тест, используя собственный монитор ноутбука. Ноутбук с A8-3500M смог продержаться 2 часа и 12 минут. Ноутбук Intel, использующий такой же аккумулятор, проработал всего 1 час и 22 минуты.

Это действительно впечатляет. Ноутбук на базе A8-3500M не только продержался в два раза дольше, но при этом обеспечил более высокую графическую производительность. Вывод очевиден: пользователь ноутбука Llano может играть в “среднюю” 3D-игру полные два часа с приличной частотой кадров, а пользователь платформы Intel Core i5 сможет поиграть только час с небольшими “тормозами”. Всё это уже оправдывает восхищённые отзывы представителей AMD по поводу великолепного энергопотребления и, безусловно, является реальным преимуществом в сфере мобильных устройств.

Наконец, мы хотели проверить заявления компании по поводу AMD AllDay Power. Теперь AMD заявляет, что “AllDay” соответствует времени автономной работы в Windows в режиме бездействия на протяжении больше восьми часов. В принципе, всё просто и понятно. Однако, вряд ли пользователи будут включать свои ноутбуки, чтобы они прождали в режиме бездействия с девяти до пяти. Инженерам AMD всё же следует сесть и придумать что-нибудь действительно стоящее. Показателей реального энергопотребления вполне достаточно и нам не нужно хитроумных маркетинговых терминов.

На ноутбуке A8-3500M мы попытались проверить, насколько хватит аккумулятора с минимальной яркостью дисплея и очень простой нагрузкой: чтение документа. Для симуляции просмотра документа мы использовали тест Battery Eater Pro и ноутбук продержался 7 часов и 40 минут. Вполне неплохо для полноценного ноутбука с процессором AMD. Это даже своеобразный “рекорд круга” в сфере мобильных систем.

Заключение: у Llano большой потенциал

GPU бесспорно является наиболее важным компонентом проекта AMD Fusion и Llano либо выиграет, либо проиграет, в зависимости от графической производительности. К счастью, линейка APU “A” уже обеспечивает производительность уровня дискретных видеокарт и нельзя отрицать экономию при комбинировании этих компонентов.

Конечно, мы бы предпочли полноценный настольный вариант, неудивительно, что AMD сначала предоставила нам для тестов ноутбук. Экономия энергии одночипового решения действительно очень привлекательна. Мы уже видели преимущества добавления графики к APU в маломощных сериях C и E в сегменте нетбуков. Llano должен дать такие же преимущества в более массовом сегменте ноутбуков. Честно говоря, вы вряд ли можете взять более достойную модель в диапазоне $500-$700 с дискретной видеокартой. Да, архитектура Intel Sandy Bridge весьма неплохо показывает себя с графическим движком HD Graphics 3000. Но Llano существенно его обходит в нагрузках 3D, используя при этом ещё и меньше энергии. Если рекомендованные цены будут правдоподобны (и это очень большое если, поскольку цены будут устанавливать производители ноутбуков, а не AMD), то модель с процессором A по цене $500 смогла бы справиться с не очень “тяжёлой” 3D-игрой. Замечательная перспектива, потенциал у которой действительно огромен. Впрочем, мы не будет спешить с рекомендациями до появления ноутбуков на рынке. Что производители сделают с Llano не менее важно, чем то, какой потенциал AMD им доверила.

В сфере настольных компьютеров перспективы Llano впечатляют меньше, в свете конкурентов. Данные APU кажутся идеальными решениями для замены ПК начального уровня с “кривой” интегрированной графикой. И действительно мы получаем приличный прирост графической производительности в сегменте, который исторически слаб в данном отношении. Если Llano сможет себя хорошо зарекомендовать, то APU может оправдать ожидания. Разработчики игр смогут ставить более высокие ориентиры и это отличные новости для игровой индустрии на ПК.

Но если посмотреть за пределы “бюджетного” рынка и учесть пользователей, которые не против купить дискретную видеокарту, то семейство “А” становиться менее интересным. Вы с лёгкостью сможете потратить $80 на видеокарту Radeon HD 6670 в дешёвом OEM-компьютере и при этом получить все преимущества, которые обещает продукт AMD по вычислительной мощности и по 3D-производительности.

Если у Llano есть ахиллесова пята, то это относительно старая архитектура Stars. Очевидно, что именно здесь сравнение всегда будет в пользу Intel Sandy Bridge. Наш APU A8-3500M потреблял всего 35 Вт, что весьма неплохо для четырёхъядерной модели и мы надеемся, что за разочаровывающие нас результаты по тестам процессора ответственен ограниченный бюджет. Мы ни разу не видели, чтобы этот CPU достиг производительности Phenom II X4 на 2,4 ГГц, как мы и ожидали, по крайней мере, в однопоточных тестах, таких как iTunes и LAME, где технология Turbo Core должна включаться. Возможно, AMD следует убрать Turbo Core как маркетинговое преимущество для тех процессоров, которые так никогда и не смогут воспользоваться её сильными сторонами.

Заглядывая вперед

AMD показала нам ряд интересных приложений, находящихся в разработке, которые будут использовать преимущества APP. Но чтобы подход к вычислениям общего назначения на GPU стал успешным, требуется нечто большее, нежели потенциал. Просто спросите у Nvidia. CUDA существует на рынке намного дольше и Nvidia, похоже, тратит намного больше ресурсов на разработчиков программного обеспечения, да и самой впечатляющей победой, на наш взгляд, является поддержка CUDA в пакете Adobe CS5. Мы не знаем, что это будет, но широкая инсталляционная база APU, конечно, не повредит.

Впрочем, давайте заглянем в будущее. Да, дизайн AMD Stars уступит своё место проекту Bulldozer и преемник Llano, под кодовым названием Trinity, сможет избавиться от старой архитектуры CPU и получить взамен новую. Но Bulldozer по-прежнему остаётся под вопросом, так как мы не знаем, как он себя покажет. Intel тоже не сидит сложа руки и к концу года на рынке можно ожидать чипы с техпроцессом 22 нм Ivy Bridge. Llano – первый 32 нм процессор от AMD и представители Globalfoundries указывают на то, что AMD не перейдёт на техпроцесс 20 нм ещё два года. А четырнадцать нанометров ждёт нас ещё через два года. И это, если прогнозы AMD окажутся верны. У AMD есть привычка рекламировать технические улучшения до того, как они проявят себя на практике.

С другой стороны, графика вечно была слабым звеном Intel. Мы наблюдали, как компания пыталась, пыталась и ещё раз пыталась выйти вперёд, всегда затеняя важность графики перед значимостью CPU. Именно это AMD сегодня и использовала. Да, процессоры Intel действительно лучше. Вопрос в том, что заметнее: менее скоростной CPU у AMD или медленный графический движок Intel? Что важнее: более длительное время автономной работы AMD в приложениях, интенсивно использующих графику, или большая производительность в приложениях, её не использующих?

Как часто бывает, однозначного ответа нет. Всё дело в индивидуальных предпочтениях. Честно говоря, большинство людей вряд ли отличат процессоры Core на базе Sandy Bridge от Llano A во время просмотра web-страниц или при наборе документа в Word. Но, опять же, если вы запустите игру, то линейка APU A-серии обойдёт Intel HD Graphics. Поиграйте в ту же самую игру на мобильной системе и вы столкнётесь с ещё одним сюрпризом: более высокая производительность дополнена увеличенным временем автономной работы.

Intel нацелена на интенсивные вычислительные нагрузки. QuickSync тоже позволяет значительно ускорить время перекодирования видео на мобильной платформе. И обязательно стоит подчеркнуть превосходство архитектуры Nehalem над Stars. Но, опять же, на рынке ноутбуков для многих пользователей приоритетны графические возможности и время автономной работы. А то, что 3ds Max работает на Llano не так хорошо, беспокоит уже далеко не всех.

Какой последний вердикт? У Llano действительно есть потенциал для обеспечения впечатляющей графической производительности для нижнего и среднего сегмента рынка. Этот APU легко превосходит Intel HD Graphics 3000. Преимущества по экономии энергии действительно оправдывают себя для ноутбуков и мы надеемся, что более ёмкий тепловой пакет настольных систем даст новым чипам немного больше пространства для конкуренции. Вместе с тем, чипы Llano всегда будут находиться в нижнем сегменте массовых настольных процессоров из-за превосходства процессоров Intel в паре с более скоростными дискретными видеокартами. Конечно, это не так актуально для пользователей, желающих получить максимальную производительность за минимальные деньги, но нам придётся дождаться Trinity, чтобы посмотреть, способна ли AMD выпустить APU, которое может одновременно и победить Intel по вычислениям, и выйти в лидеры по интегрированной графике. Такой процессор почти гарантировано будет более успешным, чем нынешний Llano.