Мобильная платформа AMD Puma
Дискретные видеокарты ATI Mobility Radeon HD 3800
4 июня в рамках выставки Computex Taipei 2008 компания AMD представила свою новую мобильную платформу Puma. В настоящей статье мы рассмотрим детали этой платформы.
Сегодняшнее положение компании AMD завидным не назовешь. Явный провал проекта Phenom существенно пошатнул ее позиции на рынке процессоров. Впрочем, даже в те благополучные для компании AMD времена, когда ее процессоры пользовались спросом на рынке, ее доля никогда не превышала 30%. К примеру, в 2007 году, который был относительно благополучным для AMD, ее доля в сегменте процессоров для настольных ПК составляла всего 26,19%, в то время как доля процессоров Intel — 73,48%. Положение компании AMD в сегменте мобильных процессоров еще более плачевно: в 2007 году рыночная доля компании AMD составляла всего 17,43%, в то время как доля компании Intel — 82,33%.
Конечно, рыночная доля компании слабо коррелирует со спросом на ее продукцию и скорее определяется производственными возможностями. Можно сделать очень хороший процессор, который будет пользоваться огромной популярностью, но если нет возможности производить его в достаточном количестве, то долю рынка компании это не увеличит и лишь создаст дефицит, который будет неизбежно скомпенсирован за счет продукции конкурентов.
Впрочем, оставим законы рыночной экономики в стороне. В данном случае важным для нас является то обстоятельство, что рынок мобильных ПК стремительно растет. Его ежегодный прирост составляет примерно 100%, в то время как ежегодный рост рынка настольных ПК — около 10-15%. Причем в дальнейшем рост рынка настольных ПК будет сокращаться, а затем и уменьшаться. Уже сегодня по объему продаж ноутбуки практически сравнялись с настольными ПК, и в будущем их доля превысит долю настольных ПК. Конечно, настольные ПК еще долго не исчезнут как класс устройств. Однако неизбежно произойдет перераспределение рынка ПК. Настольные ПК станут более специализированными и займут нишу высокопроизводительных рабочих станций и игровых компьютеров (то есть ту нишу, которая просто не по зубам ноутбукам), а также нишу сверхбюджетных офисных ПК (неттопов). Кроме того, на базе настольных ПК будут создаваться специализированные компьютеры типа мультимедийных центров.
Ну а ноутбуки будут господствовать в сегменте универсальных компьютеров, то есть займут самую обширную нишу ПК. Естественно, что в таких условиях и Intel, и AMD пытаются укрепить свои позиции в сегменте мобильных ПК. Сегодня бесспорным лидером в сегменте ноутбуков является компания Intel. Ноутбуки на платформе AMD, конечно, тоже есть. Если ориентироваться на количество проданных в 2007 году мобильных процессоров, то доля ноутбуков на базе процессоров AMD составляет 17,5%. Однако если сравнивать их с ноутбуками на платформе Intel, то они проигрывают им по всем показателям, за исключением разве что стоимости. Действительно, процессоры AMD Turion X2 используются преимущественно в бюджетных моделях ноутбуков. Они уступают процессорам Intel Core 2 Duo и по производительности, и по энергопотреблению. В результате ноутбуки на базе процессоров AMD уступают ноутбукам на платформе Intel по времени автономной работы. Зато ноутбуки AMD дешевле моделей на базе процессоров Intel.
Впрочем, компания AMD не оставляет попыток разработать мобильную платформу, которая смогла бы составить достойную конкуренцию мобильной платформе Intel. И вот 4 июня на выставке Computex Taipei 2008 компания AMD анонсировала свою новую мобильную платформу AMD Puma, которая включает новый двухъядерный мобильный процессор AMD Turion X2 Ultra в сочетании с новым мобильным чипсетом 7-й серии AMD M780G, модуль беспроводной связи Wi-Fi с поддержкой стандарта 802.11n и предполагает опциональное использование дискретной графики серии ATI Mobility Radeon HD 3000.
По заявлениям представителей компании AMD, ключевым преимуществом новой мобильной платформы является высокая энергоэффективность, в три раза превосходящая (по сравнению с решениями предыдущего поколения) производительность в 3D-графике, в пять раз — при работе с HD-видео, а также на 40% более быстрая беспроводная передача HD-видеоконтента.
Рассмотрим составляющие платформы AMD Puma более подробно.
Процессор AMD Turion X2 Ultra
Процессор AMD Turion X2 Ultra ранее был известен под кодовым названием Griffin. Его микроархитектура представляет собой своеобразный гибрид микроархитектур K8 и K10. Причем микроархитектура K8 положена в основу этого процессора и дополнена некоторыми компонентами микроархитектуры K10. Кроме того, по утверждению специалистов компании AMD, многие элементы этого процессора (энергосберегающие цепи, интерфейсы шин и памяти) были разработаны практически с нуля.
Вообще, нужно отметить, что основной упор при разработке процессора AMD Turion X2 Ultra был сделан на его энергоэффективности, то есть производительности в сочетании с низким энергопотреблением. И все изменения в архитектуре K8 как раз связаны с оптимизацией энергопотребления процессора. Все блоки этого процессора разработаны с учетом обеспечения минимального энергопотребления.
Начнем с того, что контроллер шины HyperTransport 3, по которой процессор связан с чипсетом AMD M780G, оптимизирован таким образом, чтобы обеспечить минимальное энергопотребление. Контроллер шины HyperTransport 3 работает на частоте 1,8 ГГц и при ширине шины 16 бит (2 байт) обеспечивает пропускную способность до 14,4 Гбайт/с. Если шина HyperTransport 3 используется не в полную силу, то есть остается недозагруженной, то ее разрядность (ширина) может быть снижена с 16 до 8, 4 или 2 бит. Кроме того, при неиспользовании шины контроллер HyperTransport 3 может быть вообще отключен.
Следующая технология энергосбережения, реализованная в процессоре AMD Turion X2 Ultra, получила название Independent Dynamic Core Technology. Ее суть заключается в том, что ядра процессора независимы друг от друга по частоте и напряжению питания. Частота каждого ядра может динамически изменяться (в зависимости от загрузки ядра) от номинальной до нуля с шагом 1/8 номинальной частоты. К тому же добавилось новое состояние ядра процессора (состояние энергосбережения) C4 (Deeper Sleep), что также должно повлиять на снижение энергопотребления.
Кроме того, данная технология также подразумевает модульную структуру процессора (рис. 1). Процессор как бы разбит на три отдельных модуля: два вычислительных ядра и модуль, в котором расположены такие компоненты процессора, как контроллер памяти, контроллер HyperTransport и традиционный для архитектуры K8 Crossbar Switch. Самое главное, что все три модуля независимы друг от друга по питанию, то есть напряжение питания на каждом модуле изменяется независимо от напряжения питания остальных модулей.
Следующее нововведение в архитектуре процессора AMD Turion X2 Ultra — это оптимизированный контроллер памяти. По заявлению представителей компании AMD, контроллер памяти оптимизирован по энергопотреблению. Дополнительные энергосберегающие цепи следят за температурой памяти и процессора и снижают нагрузку в случае достижения критического уровня нагрева. В контроллер памяти добавлена функция упреждающей выборки данных из оперативной памяти (Prefetch) и, кроме того, реализована поддержка памяти DDR2-800.
Что касается нововведений, реализованных в процессоре AMD Turion X2 Ultra, то это, пожалуй, всё. Остальные характеристики остались неизменными. Так, L1-кэш процессора имеет размер 128 Kбайт (64 Kбайт кэш данных, 64 Кбайт кэш инструкций). Размер L2-кэша зависит от модели процессора. Для старших моделей он равен 2 Мбайт (по 1 Мбайт на каждое ядро процессора), а для младших — 1 Мбайт (по 512 Кбайт на каждое ядро процессора). Осталось добавить, что процессоры серии AMD Turion X2 Ultra выпускаются по 65-нм технологическому процессу и имеют разъем Socket S1 (mPGA, 638 pin). Они совместимы только с чипсетом AMD M780G.
Рис. 1. Модульная структура процессора AMD Turion X2 Ultra
В настоящее время компания выпускает три модели процессора: ZM-80, ZM-82 и ZM-86. Процессор ZM-80 имеет тактовую частоту 2,1 ГГц, а размер кэша L2 составляет 1 Мбайт. Максимальное тепловыделение этого процессора составляет 32 Вт.
Процессор ZM-82 имеет тактовую частоту 2,2 ГГц и L2-кэш размером 1 Мбайт. Максимальное тепловыделение процессора — 35 Вт.
Процессор ZM-86 имеет тактовую частоту уже 2,4 ГГц и L2-кэш размером 2 Мбайт. Максимальное тепловыделение процессора — 35 Вт.
Чипсет AMD M780G
Следующим обязательным компонентом платформы AMD Puma является мобильный чипсет 7-й серии AMD M780G (северный мост RS780M, южный мост SB700). Новый мобильный чипсет основан на представленном в марте этого года чипсете AMD 780G и является практически его полной копией (во всяком случае, в плане функциональных возможностей).
Ключевой особенностью данного чипсета является наличие интегрированного графического ядра Radeon HD 3200, которое основано на чипе Radeon HD 2400 и полностью поддерживает DirectX 10.1/SM4.0.
Графическое ядро HD 3200 содержит 40 универсальных шейдерных процессоров, четыре блока текстурирования и четыре ROPs. На штатной частоте чипсет выделяет при максимальной нагрузке не более 11,4 Вт, а в простое — 0,94 Вт. Графическое ядро функционирует на частоте 500 МГц.
Контроллер видеовыхода обладает двумя независимыми портами, при этом поддерживаются такие интерфейсы, как Display Port, стандартный D-Sub, TV, DVI и HDMI (с поддержкой аудиовыхода). Таким образом, при наличии двух независимых портов к ноутбуку можно подключить два внешних монитора по соответствующим интерфейсам, а при использовании дискретной видеокарты вкупе с интегрированной — до четырех мониторов. Технология вывода изображения одновременно на несколько внешних мониторов получила название ATI SurroundView Technology.
Интегрированное графическое ядро ATI Radeon HD 3200 также поддерживает технологию ATI AVIVO HD и обладает специализированным блоком UVD (Universal Video Decoder), отвечающим за аппаратное декодирование HD-видео в форматах MPEG-2, H.264 и VC1. Это позволяет разгрузить центральный процессор при просмотре HD-видео c помощью программных плееров, использующих API-функцию DXVA (DirectX Video Acceleration). Кроме того, UVD-блок поддерживает одновременное воспроизведение двух HD-видеопотоков (dual video stream).
Отметим, что чипсет AMD M780G предусматривает размещение на системной плате до 128 Мбайт памяти GDDR2 или GDDR3, которая может применяться в качестве видеобуфера. Для этого в чипсете предусмотрен 16-битный интерфейс Display Cache Interface. Однако, скорее всего, данная возможность не будет реализовываться в ноутбуках, поскольку приведет к удорожанию решения без заметного прироста производительности.
Северный мост чипсета AMD M780G также поддерживает интерфейс PCI Express 2.0 x16, который можно задействовать для установки в ноутбук дискретной видеокарты, причем при использовании дискретной видеокарты поддерживается режим ATI Hybrid CrossFire.
Режим ATI Hybrid CrossFire позволяет объединять интегрированное графическое ядро и дискретную видеокарту в режим ATI CrossFire для увеличения производительности в 3D-играх. Для применения режима ATI Hybrid CrossFire необходимо, чтобы в качестве дискретной видеокарты использовалась модель ATI Radeon HD 3450 или HD 3470. Кроме того, данный режим возможен только при применении операционной системы Windows Vista.
При использовании дискретной видеокарты вкупе со встроенным графическим решением для управления энергопотреблением графической подсистемы применяется технология ATI PowerXpress. Теоретически она должна перераспределять нагрузку между интегрированным графическим ядром и дискретной видеокартой в зависимости от нагрузки, что позволяет отключать дискретную видеокарту (а значит, и снижать энергопотребление) в те моменты, когда в ней нет необходимости. Правда, нужно отметить, что в текущей реализации динамическое переключение между дискретным и интегрированным графическими ядрами не поддерживается и технология ATI PowerXpress работает довольно примитивно. При работе ноутбука от сети дискретная видеокарта будет активна (при использовании режима ATI Hybrid CrossFire будут активны как дискретная, так и интегрированная видеокарты), а при переходе на питание от аккумулятора — отключится. То есть режим ATI Hybrid CrossFire недоступен при питании от аккумуляторной батареи.
Если говорить о других особенностях северного моста чипсета AMD M780G, то они следующие. Всего в северном мосте чипсета имеется 26 линий PCI Express 2.0. При этом 16 линий используется для интерфейса PCI Express 2.0 x16, еще четыре задействованы для соединения северного моста чипсета с южным мостом SB700, а оставшиеся шесть линий PCI Express 2.0 могут применяться для подключения интегрированных контроллеров.
Для связи северного моста чипсета AMD M780G с процессором AMD Turion X2 Ultra используется шина HyperTransport 3.
Южный мост SB700 чипсета AMD M780G поддерживает 14 портов USB 2.0, шесть портов SATA (в том числе eSATA), порт PATA и шину PCI. Кроме того, южный мост SB700 поддерживает технологию использования флэш-памяти NAND-типа для реализации функции ReadyBoost/ReadyDrive при применении операционной системы Windows Vista (аналог технологии Intel Turbo Memory).
Дискретные видеокарты ATI Mobility Radeon HD 3800
Одновременно с анонсом новой мобильной платформы AMD Puma компания AMD анонсировала новую серию дискретных видеокарт ATI Mobility Radeon HD 3800 (рис. 2), предназначенных для использования в ноутбуках, в частности в новой мобильной платформе AMD Puma. Кроме дискретных видеокарт серии ATI Mobility Radeon HD 3800, в платформе AMD Puma рекомендуется применять также ранее объявленные мобильные видеокарты ATI Mobility Radeon 3400 и 3600.
Графические процессоры серии ATI Mobility Radeon HD 3800 производятся по 55-нм техпроцессу и содержат 666 млн транзисторов. Графические процессоры серии ATI Mobility Radeon HD 3800 точно так же, как и остальные GPU серии ATI Mobility Radeon HD 3000, имеют унифицированную суперскалярную шейдерную архитектуру (Unified Superscalar Shader Architecture). В графических чипах ATI Mobility Radeon HD 3800 используется 320 потоковых процессоров, 16 текстурных блоков и 16 блоков растеризации, а также реализована поддержка 256-битной шины памяти GDDR3.
Рис. 2. ATI Mobility Radeon HD 3800
Естественно, что GPU серии ATI Mobility Radeon HD 3800 поддерживают API DirectX 10.1 (Shader Model 4.1) и OpenGL 2.0, а также интерфейс PCI Express 2.0. x16. Кроме того, поддерживаются технологии ATI CrossFireX и ATI Hybrid CrossFire. Правда, не очень понятно, что именно в данном случае подразумевается под поддержкой технологии ATI Hybrid CrossFire, поскольку, как уже отмечалось, в платформе AMD Puma используется интегрированный графический контроллер ATI Radeon HD 3200, для которого режим ATI Hybrid CrossFire возможен только при применении дискретных видеокарт ATI Radeon HD 3450 или HD 3470.
Также в дискретной видеокарте ATI Mobility Radeon HD 3800 реализована поддержка технологии ATI AVIVO HD, поэтому предусмотрен специальный блок UVD, отвечающий за аппаратное декодирование HD-видео в форматах MPEG-2, H.264 и VC1.
Дискретная видеокарта ATI Mobility Radeon HD 3800 имеет два независимых DVI-выхода с поддержкой HDCP. При использовании Single-Link DVI максимальное поддерживаемое разрешение составляет 2560x1600 пикселов (в режиме Dual-Link DVI).
Кроме того, обеспечивается поддержка интерфейса DisplayPort с возможностью вывода изображения с разрешением 2560x1600 пикселов.
Ну и последняя технология, реализованная в ATI Mobility Radeon HD 3800, — это технология энергосбережения ATI PowerPlay 7.0, позволяющая продлить время автономной работы ноутбука.
Технология ATI XGP
Говоря о новой мобильной платформе AMD Puma, нельзя обойти вниманием и новую технологию ATI XGP. Собственно, технология ATI XGP не имеет прямого отношения к мобильной платформе AMD Puma, однако ее анонс был сделан одновременно с анонсом платформы AMD Puma. И это не простое совпадение. Дело в том, что если технология ATI XGP и будет использоваться, то только с ноутбуками на платформе AMD Puma.
ATI XGP (External Graphics Platform) — это технология подключения к ноутбуку внешней видеокарты, которая устанавливается в специальный корпус. Вообще, разговоры о внешних видеокартах для ноутбуков велись уже давно и на выставках различные компании неоднократно демонстрировали свои фирменные решения. Однако широкого распространения эти нестандартизованные решения так и не получили. Вполне возможно, что новая технология ATI XGP будет широко применяться.
В технологии ATI XGP внешняя видеокарта подключается к ноутбуку по интерфейсу PCI Express 2.0 x8 с пропускной способностью до 4 Гбайт/с в каждом направлении. Для подключения внешней видеокарты используется специальный кабель, получивший название Lasso. Он тоже обладает встроенной функциональностью интерфейса USB 2.0. В результате, помимо внешней графической карты, внешний модуль сможет транслировать и связь с USB-устройствами, то есть практически станет продвинутой док-станцией для ноутбука. Длина кабеля Lasso может достигать 2 м.
Естественно, что для внешней видеокарты, устанавливаемой в специальный корпус, требуется отдельное питание. Однако технология ATI XGP при необходимости позволяет превратить мобильный ноутбук в стационарный игровой компьютер.
Заключение
Конечно, пока еще преждевременно делать какие-либо прогнозы относительно дальнейшей судьбы мобильной платформы AMD Puma. Как эта платформа будет принята рынком и сможет ли она успешно конкурировать с мобильной платформой Intel Centrino 2 (Montevina) — время покажет. И тот факт, что практически все ведущие производители ноутбуков объявили о своем намерении приступить к выпуску ноутбуков на платформе AMD Puma и уже продемонстрировали свои модели ноутбуков на этой платформе, ничего не означает. Ведь спрос на ноутбуки и их наличие в продаже — это не одно и то же.
Скорее всего, если сравнивать ноутбуки на платформе AMD Puma и Montevina, то мы получим следующую картину. По функциональным возможностям ноутбуки на платформе AMD Puma будут превосходить ноутбуки на платформе Montevina за счет более продвинутого интегрированного графического ядра и возможности использования дискретного графического контроллера в режиме ATI Hybrid CrossFire. Кроме того, скорее всего, встроенный графический контроллер ATI Mobility Radeon HD 3200 в платформе AMD Puma окажется более производительным в 3D-играх, нежели графический контроллер Intel GMA 4500MHD в платформе Montevina. Да и с аппаратной поддержкой декодирования HD-видео графический контроллер ATI Mobility Radeon HD 3200 будет справляться лучше, чем графический контроллер Intel GMA 4500MHD. То есть по графике платформа AMD Puma будет превосходить платформу Montevina. А вот что касается производительности ноутбука в разного рода приложениях (не игровых), то тут перевес будет на стороне платформы Montevina. Все-таки нужно учитывать, что архитектура процессора AMD Turion X2 Ultra хоть и модернизированная, но уже морально устарела и тягаться ему с новыми процессорами Penryn будет непросто. Кроме того, при разработке процессора AMD Turion X2 Ultra основной упор был сделан на энергосбережение, а не на высокую производительность.
Что же касается энергопотребления ноутбуков на платформе AMD Puma и Montevina, а следовательно, времени их автономной работы от аккумуляторной батареи, то сделать какие-либо предварительные выводы довольно сложно. TDP процессоров серии AMD Turion X2 Ultra и процессоров Intel Core 2 Duo T9xxx одинаковое (35 Вт), но в арсенале Intel имеются также процессоры серии Intel Core 2 Duo P9xxx c TDP 25 Вт. Однако энергопотребление всей платформы и TDP процессора — это далеко не одно и то же.
Конечно, сделанные нами выводы пока голословны и не подтверждены результатами тестирований. Тем, кому наших умозаключений недостаточно, мы предлагаем ознакомиться с результатами сравнительного тестирования ноутбуков на платформе AMD Puma и Montevina, опубликованными в статье «Intel Centrino 2 против AMD Puma» в этом номере журнала.
 |
|
