AMD APU Carrizo: Cải Thiện Hiệu Năng Đáng Kể

Tại ISSCC 2015, AMD đã công bố một số thông tin mới liên quan đến APU "Carrizo".

Theo đó, Carrizo được sản xuất trên dây chuyền công nghệ 28nm, hứa hẹn cung cấp hiệu quả sử dụng năng lượng cao hơn so với thế hệ Kaveri hiện hành. Ưu điểm vượt trội của Carrizo nằm ở nhân CPU Excavator lõi kép có kích thước nhỏ hơn nhân Steamroller 23%, mặc dù cả hai đều được áp dụng công nghệ 28nm.


Tất nhiên, để có thể thực hiện tối ưu tất cả các yếu tố trên một con chip đòi hỏi một cách tiếp cận mới đối với bố trí và tiêu chuẩn cấu hình mới nói chung. AMD cho biết thêm rằng hãng có thể thu gọn kích cỡ phần nhân xử lý là nhờ vào “thiết kế thư viện mật độ cao” mới.

Đơn vị tính toán dấu chấm động của Excavator nhỏ hơn 38%, bộ phận tính gộp bội số nhỏ hơn 35%, bộ điều khiển cache cũng nhỏ hơn 35% so với hiện hành. Bên cạnh đó là thiết kế dạng chồng với tác dụng tối ưu hóa cho GPU nên càng giúp Carrizo nhỏ gọn hơn.

Ngược lại với kích thước, Carrizo có đến 3.1 tỷ bóng bán dẫn, tăng 29% so với Kaveri. Chip cũng được tối ưu hóa giúp giảm 18% hiện tượng rò rỉ electron, vốn là một vấn đề khiến các hãng sản xuất đau đầu, trước tình trạng mật độ bán dẫn ngày càng gia tăng.

GPU của Carrizo tiên tiến hơn GPU trong Kaveri hiện nay. Bộ xử lý đồ họa mới có tất cả 8 đơn vị xử lý (GPU trong Kaveri có 6) với 512 nhân tính toán được thiết kế với kiến trúc Graphics Core Next (GCN) 1.3. AMD hứa hẹn sẽ mang đến thời lượng pin dài hơn cho dòng tablet và laptop, vì GPU trong Carrizo tiêu hao điện ít hơn 20% so với Kaveri. GPU và CPU của Carrizo còn có thể phối hợp hoạt động cùng nhau một cách nhịp nhàng và đơn giản hơn nhờ vào kiến trúc hệ thống HSA.

Khi nói đến hiệu quả, trong Carrizo, mỗi lõi Excavator có 10 module AVFS để điều chỉnh xung nhịp và điện thế của từng linh kiện trong chip tùy theo yêu cầu về năng lượng, nhiệt độ và nhiều yếu tố khác nhằm cải thiện hiệu năng tổng quang cũng như đảm bảo hiệu suất sử dụng điện tốt. AMD cho biết ở TDP 10W thì xung nhịp của chip có thể tăng 29%, hoặc nếu giữ nguyên xung nhịp thì mức độ tiêu hao điện sẽ giảm đi 40-50%. Tức là, nếu chip có thể cung cấp hiệu quả cao hơn khi tiêu hao cùng mức năng lượng với hiện hành, hoặc sẽ tiêu hao ít điện năng hơn khi cung cấp cùng mức hiệu quả.

Một lợi thế khác, chip mới có thêm một trạng thái hoạt động ở mức năng lượng thấp dành cho những thiết bị di động (tablet và laptop mỏng nhẹ màn hình lớn hơn 9 inch).

Trạng thái mới được gọi là S0i3, trạng thái này gần giống với S3 (standby) nhưng tiêu hao năng lượng ít hơn, thời gian khởi chạy chế độ standby và thời gian quay trở lại bình thường cũng được rút ngắn. Ví dụ, một thiết bị dùng APU Carrizo khi hoạt động tích cực sẽ tiêu thụ khoảng 10, khi để không và máy chuyển sang chế độ rỗi (idle) thì dùng khoảng 1.5W, còn khi chuyển sang S0i3 thì chỉ tiêu hao khoảng 50mW.


Ngoài ra, AMD còn có một dòng APU khác là "Carrizo-L", SoC tầm thấp sử dụng nhân CPU Puma+ và kiến trúc GPU Graphics Core Next cũ, không phải thế hệ mới như GPU trong Carrizo. "Carrizo-L" sẽ được dùng trong tablet, máy tính Windows tầm thấp và có thể cả trong Chromebook.

Tương tự như Carrizo, Carrizo-L cũng được trang bị AMD Secure Processor, kết hợp với tính năng ARM TrustZone để giữ cho dữ liệu nhạy cảm nằm tách biệt khỏi hệ điều hành chính. Carrizo-L cũng sẽ hỗ trợ đầy đủ cho Windows 10, DirectX12, OpenCL 2.0, các API Mantle cũng như công nghệ đồng bộ hình ảnh AMD FreeSync.

Dự kiến, Carizzo và Carizzo-L sẽ được phát hành vào quý II/2015.