Обзор APU Mullins и Beema: серьёзное пополнение линейки решений AMD для планшетов – THG.RU

Обзор APU Mullins и Beema | Встречайте новые мобильные APU Mullins и Beema для планшетов

Когда примерно год назад мы выпустили обзор “AMD Kabini: Jaguar и GCN вместе в 15-ваттном APU-процессоре”, представители AMD высказали надежду на то, что процессоры Kabini и Temash сумеют занять нишу между планшетами с низким энергопотреблением на ARM-процессорах и ноутбуками с высокой производительностью. В то время как платформы SoC, возможно, достигают своей цели, самые популярные планшеты на базе архитектуры x86 (такие модели, как Lenovo ThinkPad, Dell Latitude и Venue Pro) базируются на Intel Atom. APU Temash никогда не мог добиться значения энергопотребления ниже 4 Вт, в отличие от Bay Trail, а Atom Z3770/D и Z3740/D стали отличным решением для планшетов с операционной системой Windows.

Это не означает, что архитектура AMD Jaguar не способна выдержать мощную конкуренцию (с этим поспорят Microsoft и Sony), и при пиковых нагрузках версия Kabini для настольных систем подошла бы больше, чем Bay Trail-D. Но чтобы изготавливать продукты, которые стали бы по-настоящему конкурентоспособными на мобильном рынке, AMD следует позаботиться о меньшем уровне энергопотребления у своих чипов.

В конечном итоге это стало мантрой для компании, и новые платформы SoC потребляют меньше энергии. Так на смену Temash и Kabini пришли процессоры Mullins и Beema.

Представляя обе новинки, AMD решилась на несколько смелых утверждений. Например, по словам представителей компании, Mullins увеличивает как графическую производительность на ватт, как и производительность системы на ватт – в два раза по сравнению с Temash. В случае с Beema подразумевается увеличение графической производительности на 10% и уменьшение тепловыделения на 40% по сравнению с Kabini. Вспоминая о конкурентах, AMD сообщает, что Beema обеспечивает более высокую графическую производительность, чем Bay Trail-T и Haswell-Y. О более низком энергопотреблении и высокой скорости говорится постоянно. Что же такого волшебного содержится в этих новых APU?

Возможно, лучше следует поговорить о том, какие из компонентов платформы не претерпели изменений. Beema и Mullins произведены на основе техпроцесса 28 нм, как Kabini и Temash, а что касается базовой архитектуры, то ядра Puma+ наделены тем же IPC, что и предшествующая архитектура Jaguar. Ядра, кэш и планировщик процессора остаются теми же, что и раньше, несмотря на изменение номенклатуры. Похож и графический комплекс – в наличии имеются те же 128 шейдеров GCN.

Проще говоря, если вы запустите чипы Beema/Mullins на тех же частотах, что и Kabini/Temash, то получите идентичные показатели производительности.

Это означает, что увеличение скорости должно обеспечиваться более высокими тактовыми частотами. Как это возможно, если мы говорим о меньшем энергопотреблении в рамках того же производственного процесса? К счастью, компания AMD готова долго обсуждать данный вопрос.

Жаль лишь, что она не расскажет нам, где именно искать эти новые компоненты, но те изменения, о которых мы уже знаем, выглядят впечатляюще. Утечка из графических транзисторов снизилась на 38%, из процессорных ядер – на 19%. Представители компании также сообщают о значительной экономии электроэнергии, что соотносится с оптимизацией процесса ввода/вывода с поддержкой усовершенствованного интерфейса DDR3L-1333, который отвечает за сокращение потребления до 500 мВт. Упоминается также об экономии 200 мВт из-за более эффективного процессора.

Кроме того, система управления питанием позволяет развить на 50% большую частоту при вполовину более низком TDP, чем в процессорах Temash и Kabini. В действительности, главная модель всей линейки A10 Micro-6700T развивает максимальную частоту 2,2 ГГц и обладает показателем энергопотребления 4,5 Вт. Сравните этот результат с самой производительной моделью Temash A6-1450, которая обладает частотой 1,4 ГГц и уровнем энергопотребления 8 Вт. Конечно, в работе всё зависит от тех нагрузок, которые выпадают на долю процессора. Но теперь, по словам AMD, будет обеспечен более оптимальный баланс между высокими тактовыми частотами при работе однопоточных приложений и менее низкими частотами в параллелизованных задачах. Что касается платформы Beema, то флагманская модель A6-6310 демонстрирует показатели 2,4 ГГц и 15 Вт – опять же, сравните их с 2 ГГц и 25 Вт у Kabini A6-5200.

Рост интенсивности графических нагрузок приводит к увеличению графических частот у Beema (до 800 МГц) и Mullins (до 500 МГц). Kabini и Temash обеспечивают максимальный результат – 600 и 400 МГц соответственно.

Не слишком ли это хорошо, чтобы быть правдой? Но обратите внимание на то, что AMD публикует в спецификациях наилучшие возможные частоты Mullins и Beema, а не базовые. Всё равно, если бы Intel считала бы свои показатели на пике работы настройки Turbo Boost, а Nvidia использовала бы GPU Boost. Впрочем, неожиданностью такой подход AMD никак не стал, поскольку он уже использовался при выпуске новых графических решений и продукции общего назначения.

Компания утверждает, что интеллектуальные функции управление питанием позволяют избежать ненужной траты электроэнергии, применяя ускорение только в тех приложениях, где это требуется. В случае с той платформой, которую предоставила нам AMD, частота у модели A10 Micro-6700T распределяется между показателями 1 ГГц и 2,2 ГГц – именно такую максимальную частоту мы зафиксировали при запуске одного потока в тесте Prime95, предназначенном для проверки стабильности работы процессора. Повторив эксперимент уже теперь с двумя, тремя и четырьмя потоками, мы получили самые высокие результаты – 1,6, 1,4 и 1,2 ГГц. Даже эти настройки слегка сбились с курса при нагревании платформы.

AMD также подробно остановилась на системе STAPM. Температурный предел планшета зачастую ограничивается степенью нагрева самого корпуса, а не платформы, поскольку полупроводник выдерживает более высокий уровень нагрева, чем ваши колени или ладони, на которых обычно лежит само устройство. Большинство моделей может достичь самых высоких частот, на которые способен процессор, без учёта ощущений пользователя, если только температура, которую ощущает пользователь, не становится запредельной. При использовании STAPM процессор стремительно повышает уровень быстродействия до тех пор, пока корпус не нагреется до определённого состояния, что позволяет повысить производительность на короткие периоды, а в случае с использованием многих мобильных приложений гораздо проще удаётся получить более высокую скорость.

Усовершенствования коснулись и памяти, поскольку топовый процессор Beema APU поддерживает стандарт DDR3L-1866 (максимум в случае с Kabini – это DDR3L-1600).

Но прежде чем мы изучим результаты работы улучшенных моделей процессоров, сначала стоит поподробнее остановиться на встроенном в кристалл специальном процессоре безопасности Platform Security Processor, а также самих моделях CPU, которые готовы к выпуску.

Обзор APU Mullins и Beema | Процессор безопасности Platform Security Processor (PSP), описание моделей CPU и позиционирование платформы на рынке

Новые APU с низким энергопотреблением стали первыми и пока единственными процессорами x86 со встроенным ARM-ядром, который является 32-битным ARM Cortex-A5 со своими собственными ячейками ROM и SRAM. PSP предназначен для безопасной обработки информации, имеет стандартный интерфейс TEE (Trusted Execution Environment), технологию TPM (Trusted Platform Module) и сопроцессор с поддержкой технологии ARM TrustZone.

На бумаге PSP выглядит интересным дополнением, которое, как мы думаем, было реализовано в новой платформе, исходя из желания сделать более лёгким и удобным контроль над мобильными устройствами, используемыми в корпоративной среде, так как такие функции малоинтересны конечным пользователям. Похоже, AMD решила вплотную заняться тем сегментом, которому уделяется недостаточно внимания не только в платформах на базе ARM, но и устройствах с Bay Trail от Intel. Тем не менее, будут ли сторонние поставщики программного обеспечения использовать интегрированные на уровне аппаратных платформ возможностей, ещё только предстоит увидеть.

Описание моделей процессоров и позиционирование на рынке

Итак, мы имеем дело с самыми новыми разработками AMD, и в следующей таблице станет ясно, как компания сегментирует свои процессоры Mullins.

Диапазон TDP довольно узок – между 3,9 и 4,5 Вт, а параметр типичного энергопотребления SDP при нормальной работе находится на уровне 2,8 Вт. Две топовые версии оснащены четырьмя ядрами и выходят под брендами A10 и А4 с добавлением приставки Micro к названиям моделей. Что касается чипа Е1, то он является единственным двухъядерным решением в данном списке.

Что касается номенклатуры, AMD назначает процессорам названия R2, R3 и R6, указывая производительность на различных частотах, при этом все три новинки оснащены 128 шейдерными ядрами.

Очевидно, что, по замыслу AMD, процессоры Mullins призваны составить конкуренцию Bay Trail-T и Haswell-Y, и, хотя ещё пока не выпущено ни одной модели с этими чипами, мы протестируем A10 Micro-6700T в пассивно охлаждаемом планшете с набором базовых спецификаций.

У процессоров Beema показатель TDP варьируется от 10 до 15 Вт, но не представлено никаких значений SDP, поскольку они определяются, прежде всего, для сенсорных устройств, где чипы Beema не будут применимы.

Здесь также большинство платформ – четырёхъядерные, за исключением двухъядерного процессора E1-6010. Графическое название, как и в случае с Mullin, зависит от частоты, а количество шейдерных ядер у каждой из моделей составляет 128.

В ноутбуках с пониженным энергопотреблением Beema будет конкурировать с Bay Trail-M и Haswell-U. Реальное сравнение между ними ещё предстоит оценить, однако теоретически, судя по спецификациям, здесь нет никакого дисбаланса.

Итак, далее мы протестируем платформу A10 Micro-6700T на базовом планшете AMD, который компания называет Discovery.

Платформа Discovery

AMD не смогла предоставить нужную референсную платформу для своих новых процессоров, но всё-таки подготовила функциональный испытательный стенд для демонстрации в виде Discovery, которым мы смогли воспользоваться.

Планшет оснащён флагманским процессором A10 Micro-6700T с уровнем энергопотребления 4,5 Вт, а также 2 Гбайт оперативной памяти DDR3L-1333 и 10-дюймовым экраном. Кроме того, AMD продемонстрировала несколько периферийных устройств, включая игровой контроллер и док-станцию, а также возможность беспроводной трансляции видео на экран телевизора.

Всё это любопытно, однако Discovery не предусмотрен для продажи, так что основная функция этого планшета заключается в демонстрации качеств Mullins. Устройство заключено в компактный корпус и не имеет никаких проблем с охлаждением.

При помощи Discovery мы первыми ознакомились с возможностями платформы. К сожалению, нам удалось повозиться с новой платформой всего лишь несколько часов, но, к чести компании AMD, нам был предоставлен самый полный доступ к аппаратному обеспечению и возможность загружать всё, что мы посчитаем нужным. Тем не менее, тест был произведён разово, и мы никак не можем гарантировать, что в будущем вы увидите те же тактовые частоты или будете наблюдать идентичные показатели длительности удержания частоты на определённом уровне.

Обычно для того, чтобы добиться действительно справедливых данных, мы тратим на тестирование несколько суток, но форм-фактор является важной составляющей планшета, так что, даже слишком уж углубляясь в процесс тестирования на демонстрационной платформе, мы в любом случае получим весьма ограниченный объём данных. Мы лучше подвергли бы серьёзным испытаниям уже готовый продукт, что и будет сделано, когда это станет возможным. Ну а до тех пор мы будем пользоваться теми результатами, которые проявятся при тестировании AMD Discovery – по крайней мере, они прольют свет на потенциал новейших платформ AMD.

Несмотря на то, что у нас было не так уж много времени на тестирование, мы решили произвести несколько интересных сравнений. Например, в числе тестируемых оказался планшет Dell Venue 8 Pro с процессором Atom Z3740D, при помощи которого мы можем пронаблюдать за тем, как работает чип Bay Trail с пониженным энергопотреблением от Intel. Кроме того, мы решили протестировать процессоры Celeron J1900 (Bay Trail-D) и Athlon 5350 (Kabini), чьи показатели TDP составляют соответственно 10 и 25 Вт.

Обзор APU Mullins и Beema | Синтетические тесты

Начнём с графического тестирования GCN-архитектуры AMD. Вопрос в том, может ли новый чип эффективно работать в ограниченных условиях энергопотребления и способен ли движок под маркой AMD также органично смотреться на уровне 4,5 Вт, как и более сложные графические процессоры?

При тестировании Ice Storm Unlimited конкурентом AMD A10 Micro-6700T является Intel Celeron J1900 с энергопотреблением на уровне 10 Вт, а в Cloud Gate наша новинка побеждает за явным преимуществом.

Конечно, мы помним о том, что платформа Discovery и её частоты сконфигурированы AMD, но и при этом результаты выглядят весьма многообещающими.

Теперь посмотрим, как поведёт себя новый процессор на ядрах Puma+ в условиях непростого подтеста PCMark 8 – Home.

Бенчмарк не установился на Dell Venue 8 Pro, но зато у нас есть результат Intel Celeron J1900.

В обычной версии синтетического теста Futuremark Home платформа Bay Trail-D опережает AMD-планшет, но при включённом режиме OpenCL достигается примерное равенство.

В следующем тесте SiSoftware Sandra Arithmetic процессор A10 Micro-6700T располагается между чипами Intel Atom Z3740D и Celeron J1900.

Ну а при измерении производительности в GPGPU AMD Athlon выбивается в абсолютные лидеры, следом за ним финиширует A10 Micro-6700T. Такой результат у новинки AMD достигается главным образом из-за высоких показателей в режиме Encoding/Decoding, тогда как при измерении остальных двух значений наблюдается небольшое отставание от Intel Celeron.

Обзор APU Mullins и Beema | Игровые тесты

Мы захватили с собой те игры, которые, как мы подозревали, окажутся несложными для проведения тестирования. Впрочем, обе игры потребовали больше ресурсов, чем может поятянуть APU с энергопотреблением 4,5 Вт даже на самых низких настройках детализации. Конечно, если б мы имели возможность заняться тестированием у себя дома, то пересмотрели бы свой выбор. Впрочем, получившиеся результаты также поведали нам немало интересного, по крайней мере, о 3D-производительности.

В Grid 2 у всех наблюдается низкий показатель частоты кадров, однако A10 Micro-6700T опережает Celeron J1900. Мы надеялись получить ещё больше интересных данных из игры Dota 2, но, похоже, что она попросту предпочитает работать с устройствами на Intel x86, а не на AMD. Тем не менее, это неплохой результат для платформы с энергопотреблением 4,5 Вт в сравнении с 10-ваттной SoC, предназначенной для материнских плат в настольных системах.

К сожалению, нам так и не удалось получить результаты процессора Atom Z3740D в планшете Dell Venue 8 Pro при запуске Dota 2, поскольку разрешение планшета ограничено до 1280×800 пикселей, а мы проводили тестирование при разрешении 1920×1080 пикселей.

Не стоит переживать из-за низких показателей частоты кадров. У нас был успешный опыт запуска крутых игр на планшетах с процессорами Atom. Хочется надеяться, что с Mullins наступит ещё больший прогресс в этой сфере, учитывая, что AMD обладает немалым опытом работы с высокопроизводительной графикой.

Обзор APU Mullins и Beema | Web-тесты

Вы можете что угодно говорить по поводу производительности большинства планшетов, функционирующих под управлением настольных операционных систем, но они, по крайней мере, обязаны обеспечивать плавный просмотр Web-страниц, то же касается и воспроизведения видео. Именно поэтому мы применили соответствующие тесты в условиях работы с инженерным образцом планшета AMD.

Одно можно сказать точно: по результатам этих тестов, Intel Atom Z3740D становится явным аутсайдером, но, честно говоря, язык не повернётся назвать таким словом планшет Dell Venue 8 Pro, и для этих целей он, кажется, приспособлен довольно хорошо.

Ну а наш процессор A10 Micro-6700T ни разу не побывал в самом низу турнирной таблицы – в зависимости от подтеста, его можно обнаружить на первом, втором или третьем местах.

Обзор APU Mullins и Beema | Развитие Mullins стоит пристального внимания

Потенциал новых процессоров AMD с пониженным энергопотреблением нас действительно впечатлил, но мы также надеялись и на то, что их предыдущее поколение добьётся большего. Платформа Discovery, на которой проводились все наши испытания, базировалась на APU A10 Micro-6700T и хорошо проявила себя в сравнении с остальными серьёзными платформами.

Конечно, использованная демонстрационная платформа была специально сконструирована для того, чтобы показать все достоинства Mullins, и эти результаты могут служить весьма относительным ориентиром. Нам остаётся лишь ждать и наблюдать за тем, сможет ли компания привлечь независимых производителей на свою сторону. Конкуренцию придётся выдерживать не только с Intel, которая производит мощные чипы с высокой производительностью в соответствии с техпроцессом 22 нм, но также и с ARM-моделями от Qualcomm, Samsung, Nvidia и Apple.

Позитивный момент для AMD заключается в том, что недорогие планшеты с операционной системой Android пользуются большим спросом. Сейчас их можно увидеть буквально повсюду. Но они также имеют свои ограничения. А устройства на базе полноценной Windows 8.1 (а не этого ужаса под названием Windows RT), как правило, стоят дороже. Если AMD сможет помочь экономичным мобильным устройствам правильно работать с программным обеспечением, разработанным для платформы x86, то наверняка привлечёт внимание пользователей, которые ищут не слишком дорогое устройство, способное обеспечить полную совместимость нужных приложений.

Странно, что Microsoft совершенно не преуспевает в том сегменте, который Билл Гейтс попытался создать ещё на рубеже нового тысячелетия. Apple придумала iPad, который всё изменил, но Microsoft никак не удалось даже вмешаться в данный процесс. Та же история и с Google, которая сделала ОС Android более доступной. Планшеты iPad и Nexus удовлетворяют наши потребности с точки зрения потребления медиаконтента, но для работы ни один из них не подходит на все 100%. Мы также пользовались Iconia W3 на Windows 8, но даже на процессоре Intel Atom Z2760 на платформе Clover Trail процесс ожидания был невыносимым.

Сейчас мы работаем с Dell Venue 8 Pro, который базируется на процессоре Atom Z3740D (Bay Trail) и функционирует под управлением операционной системы Windows 8.1. Он стал первым устройством, удовлетворившим нас по четырём параметрам – времени автономной работы, функциональности, общей производительности и портативности. Единственное, в чём не силён такой планшет, – это в запуске серьёзных компьютерных игр, а ведь именно они ещё долго заставят многих из вас не отказываться от настольных компьютеров.

Но это одна из причин, по которой мы можем распознать великий потенциал оборудования компании AMD, имеющей одинаковый ДНК с ATI. У неё есть всё необходимое для того, чтобы увеличить графическую производительность мобильных устройств. Конечно, Mullins никогда не справится с игрой Crysis, зато позволит запустить другие игры, которые ещё никогда не работали на планшетах. И это даёт нам надежду на то, что через пару поколений наступит эра планшетов на процессорах с архитектурой x86, предназначенных для серьёзных игр.

Сейчас уже неважно, какие именно недостатки помешали Temash и Kabini реализовать свой потенциал в большем числе устройств, но Mullins и Beema всё равно кажутся более перспективными хотя бы из-за меньшего энергопотребления. Внезапное появление процессора безопасной обработки Platform Security Processor может принести пользу, масштаб которой мы пока даже не в силах оценить. Конечно, и Intel не останется в стороне, ведь она готовит к выпуску 14-нанометровую платформу Cherry Trail, которая заменит Bay Trail. Что ж, в ближайшие месяцы мы увидим, сможет ли AMD извлечь реальную пользу из своих новых процессоров Mullins и Beema, и, может быть, в условиях здоровой конкуренции успех Windows в мобильном пространстве будет закреплён.