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【我對APU的看法】融合是表象,百核加速才是目的

【我對APU的看法】融合是表象,百核加速才是目的

發布日期:2014/3/2 13:06:46

  ——X86領域三十年來的最大變革!


  目  錄


  一、APU十大亮點簡介


  1、32納米先進工藝


  2、大融合帶來高速度


  3、支持Turbo Core動態超頻技術


  4、融合高性能DX11GPU


  5、支持雙顯卡混合交火


  6、支持GPU+CPU的協同計算技術


  7、原生支持SATA3.0和USB3.0高速接口


  8、支持3D顯示技術


  9、Steady Video視頻防抖功能


  10、Perfect Picture HD技術


  二、APU硬件加速,網頁瀏覽提速12倍以上!


  三、APU硬件加速,辦公應用也輕松!


  四、APU硬件加速,全高清CPU占用僅9——20%!


  五、APU硬件加速,3D游戲流暢跑!


  六、APU硬件加速,混合交火更神奇!


  七、APU硬件加速,低溫低耗,節能環保!


  引   言


  AMD的APU來了,很多朋友依然用老眼光看AMD,戲稱APU不過是上一代的K10 CPU融合了更好的獨顯而已,沒什么新東西,事實并非如此!


  APU,全稱Accelerated Processing Units,即加速處理器。顧名思義,APU從表面上看是融合了GPU的處理器,其實是通過融合高性能GPU和北橋芯片,建立CPU、GPU、內存控制器之間的高速數據傳輸通道,實現GPU+CPU的協同計算(異構混合計算),從而達到加速計算的目的。


  英特爾SNB平臺,融合了GPU,但沒有實現GPU+CPU的異構混合計算(將在下一代中實現)。英偉達的CUDA技術,實現了GPU+CPU的異構混合計算,但無法與CPU融合,也就無法實現完全的加速運算。


  幾個甚至十幾個核心的CPU串行計算,根本無法與具有400個核心的APU異構混合運算相比!通過CPU、GPU的融合,AMD APU現在可以提供最多接近600GFlops的浮點計算性能,到了下一代融入推土機架構和VLIW4流處理器架構之后更是有望突破1TFlops大關!而已經上市的A8-3850能達到573GFlops,A6-3650也有367GFlops。英特爾的SNB因為不支持異構混合計算,浮點性能即使最高端的Core i7-2600K也只有262GFlops,低端的Core i3-2120僅124GFlops!


  這就是APU性能之所以強大的原因所在。當然,這些都是理論上的東西,實際應用表現如何,請看本篇詳細介紹。


  一、APU十大亮點簡介


  今年AMD發布的APU產品,與過去的完全不同。從32納米先進工藝到四核CPU、DX11高性能GPU、內存控制器、北橋以及PCI-E控制器的融合,從異構混合計算到雙顯卡混合交火等各項先進技術的應用,亮點實在太多。主要表現在以下幾個方面。


  1、32納米先進工藝。AMD在APU中采用了最新的32納米工藝,集成度更高。14.5億個晶體管,融合了CPU、GPU、內存控制器、北橋、PCI-E控制器以及UVD3視頻加速等多個模塊,核心面積不過228平方毫米。


  2、大融合帶來高速度。過去的處理器與GPU、北橋、內存控制器等模塊是分離的,互相之間傳輸數據需要靠主板總線來完成。APU把CPU、GPU、內存控制器、北橋以及PCI-E控制器等多個模塊融合在一起,互相之間可以直接傳遞數據,數據傳輸速度成倍增長,性能自然也大幅度提升。APU桌面版的內存,雙通道DDR3 DIMM,每通道最多兩條內存條,最大總容量可達64GB,支持頻率最高為DDR3-1866,帶寬最高可以達到29.8GB/s,比上代880G平臺提升了兩倍!


  3、支持Turbo Core動態超頻技術。APU支持動態超頻技術,系統可以根據需要,自動安排處理器四個核心的工作頻率,從而達到節能與性能雙贏的目的。


  4、融合高性能DX11GPU。APU最大的特色就是融合了高性能的DX11顯示核心,從超低功耗版APU的HD6310到臺式機APU的HD6550D,各種APU都具有強大的中低端獨顯功能。AMD稱,今后只生產中高端獨立顯卡,中低端顯卡不再需要了。


  5、支持雙顯卡混合交火。過去AMD的整合平臺,也曾有過集顯與獨顯混交的先例。不過由于集成的顯卡性能差,交火意義不大。APU融合的顯卡性能強大,再與獨立顯卡混合交火,提升的性能更為客觀。


  6、支持GPU+CPU的協同計算技術。APU最具革命性變革是首創融合的GPU+CPU的協同計算(異構混合計算),通過400個核心GPU與物理四核CPU的協同工作,系統性能成倍提升。


  7、原生支持SATA3.0和USB3.0高速接口。英特爾SNB平臺至今尚未提供對USB3.0的支持,而APU平臺中的A75芯片組原生支持四個USB 3.0和六個SATA 6Gbps接口,為用戶使用高速的STAT3.0和USB3.0外設提供了極大的方便。


  8、支持3D顯示技術。3D顯示技術已經成為熱點,也是一種時尚。APU完美支持AMD HD3D顯示技術,只要配上3D顯示器、3D眼鏡、3D游戲或3D光盤、第三方的3D轉換軟件,就能夠實現3D圖像顯示。


  9、Steady Video視頻防抖功能。普通用戶用攝像機拍攝過程中,難免會出現一些視頻抖動的情況,嚴重影響視頻回放效果。使用APU的防抖功能,就即可進行后期處理,也可以在實時播放中校正。


  10、Perfect Picture HD技術。該技術利用顯卡反交錯、動態對比、顏色校準、降噪、邊緣加強來改善視頻與圖片畫質,這個功能可以在AMD驅動控制中心中打開。暴風影音 銳·加速版針對APU進行了優化,新增了動態視頻美化功能,用戶可對視頻播放進行一鍵優化,優化后的視頻畫面將更加高清、平滑、炫麗,同時保證更為流暢的播放速度。


  二、APU硬件加速,網頁瀏覽提速12倍以上


  APU所支持的CPU與GPU協同運算,目前已經獲得廣泛的支持。很多常用軟件和工具都能夠全面支持APU加速。作為電腦系統最常用的網頁瀏覽,由于網頁中加入了各種圖片、Flash、視頻甚至是3D化效果和游戲,用戶打開網頁速度越來越慢,處理器占用率也越來越高。這不僅與網速相關,更重要的是處理器處理速度太慢造成的。如果使用APU電腦系統,打開GPU加速,就可以解決這個問題。


  在最新的IE9瀏覽器里,就加入了硬件加速技術。采用超低功耗的APU E-350處理器,打開顯卡硬件加速,IE9居然可以加速12倍!WIN7系統安裝的還是IE8,要安裝IE9,直接更新安裝即可。安裝后的IE9默認就是打開硬件加速,如果要關閉硬件加速,可以在瀏覽器選項高級欄目里設置:


  測試系統瀏覽速度,大家常用微軟公司的硬件加速測試項目FishIE Tank。這個測試程序通過創建不同的虛擬魚來測試瀏覽器的GPU加速性能。采用100條魚測試,打開硬件加速得分48FPS,處理器占用率為51%,游動的魚很流暢:


  關閉顯卡硬件加速,得分僅為可憐的4 FPS,處理器占用率為50%,魚游動十分緩慢:


  由此可見,顯卡硬件加速對于加速網頁瀏覽作用十分顯著。連超低功耗的APU也能提速12倍,臺式機APU和推土機自然更快。在APU平臺上使用IE9打開網頁,由于顯卡硬件加速作用,不僅打開網頁速度更快,而且處理器占用率也很低。


  三、APU硬件加速,辦公應用也輕松!


  不僅是網頁,圖形處理在辦公軟件中的應用也越來越普遍。過去編個表格撰篇文章,還是以文字和數字處理為主,圖片很少。所以,處理器才是辦公軟件應用的關鍵。現在完全相反了,文字和數字少了,圖片處理成了重頭戲。加上幻燈片過渡效果等應用,性能差點的處理器已經忙不過來了。為此,Office2010辦公軟件中,就加入了顯卡硬件加速功能。同網頁瀏覽器一樣,加入了硬件加速功能后,速度大大加快,處理器占用率也降低很多。


  在Office2010中,PowerPoint、Word、Excel都加入了顯卡硬件加速功能:


  打開硬件加速功能后,軟件運行速度明顯加快,處理器占用率PowerPoint、Word、Excel分別僅為30%、14%、10%:


  四、APU硬件加速,全高清CPU占用僅9——20%!


  APU硬件加速在高清視頻播放中的作用就是UVD3.0加速技術。目前很多播放軟件都加入了UVD3.0的支持。同樣使用APU E-350平臺,在顯卡硬件加速下,PowerDVD 9播放1080P全高清視頻《讓子彈飛》時,處理器占用率僅9%上下;暴風影音播放1080P全高清視頻《盛世大閱兵》,處理器占用率也僅20左右:


  五、APU硬件加速,3D游戲流暢跑!


  過去的集成顯卡平臺,想玩大型3D游戲只是一種愿望而已。時至今日,即使是SNB平臺也只能在較低分辨率下運行部分3D游戲。APU平臺則不然,即使是超低功耗的E-350也融合了高性能的獨顯HD6300。而臺式機APU A8-3850更是融合了400個核心的HD6550D顯卡,3DMark06過萬分,3DMark Vantage達到P4000分左右,3DMark 11中也能輕松達到P1000分以上。


  采用移動APU平臺測試,Llano A6-3400M,搭載四核心處理器, 融合了320個核心的AMD HD6520G顯卡。使用英特爾SNB i5 2410M雙核心四線程處理器平臺做對比。3DMark Vantage在E模式下的得分,APU總分和GPU得分高出SNB i5平臺9.8%、35.4%:


  《塵埃3》對比測試。 把游戲設置為2X抗鋸齒,其他為中等。APU平臺游戲平均FPS為27.6幀,游戲流暢。 而SNB平臺平均FPS僅14.0幀,只能勉強游戲。APU平臺FPS要高97%:


  《生化危機5》對比測試。 把游戲分辨率設置為關閉抗鋸齒,其他選擇默認。APU平臺平均FPS為39.2幀,SNB平臺僅22.4幀,APU平臺高出75%:


  《鬼泣4》對比測試。 游戲設置為關閉抗鋸齒,其他選擇默認。APU平臺平均FPS為55.2幀,SNB平臺僅28.7幀,APU平臺高出92.3%:


  兩大平臺在融合顯卡狀態下,APU A6平臺游戲性能要比SNB i5平臺高出75%-97%,平均高出88.1%。幾近翻倍的游戲性能差距,SNB i5核顯沒有招架之力。


  APU中的超低功耗E-350平臺,在關閉游戲特效和低分辨率下,也能夠流暢的玩轉大部分3D游戲:


  無需另配獨立顯卡也能玩大型3D游戲,這就是APU的真正魅力!


  六、APU硬件加速,混合交火更神奇!


  APU平臺最突出的特色就是支持融合顯卡與獨立顯卡混合交火。考慮到混交后性能提升幅度,APU限定只能配置中低端獨立顯卡才能實現混交。比如A8、A6系列可以搭配Radeon HD 6670、6570、6450、6350獨顯,A4系列可以選擇6450、6350顯卡搭配等。


  為測試混交后提升幅度,依然采用融合了AMD HD6520G顯卡的Llano A6-3400M平臺測試。搭配的獨顯為HD6650。


  APU平臺打開雙顯卡交火后,3DMark 11在E模式下的得分急遽上升到E2340分,比獨顯E1760分提升了33.0%:


  采用雙顯卡交火模式,3DMark Vantage在E模式下顯卡得分上升到21770分,較獨顯16598分增加了31.2%。總分達到E12040分,比獨顯E10752分提升了12.0%:


  游戲測試,交火后,在相同設置下,《塵埃3》游戲FPS增加到53.4幀,比交火前的38幀提升了40.5% :


  同樣的,交火后,在相同設置下,《鬼泣4》游戲FPS增加到115.8幀,比交火前的67.5幀提升了71.6% :


  兩款游戲測試,混交后游戲性能分別提升了40.5%和71.6%,平均提升幅度56%。


  可見,雙顯卡混合交火后,APU平臺整體圖形性能可以提升三成以上!游戲性能更是提升5成有余。這樣的提升幅度十分客觀,這也正是APU雙顯卡交火的魅力所在!


  七、APU硬件加速,低溫低耗,節能環保!


  AMD為降低APU功耗,采用了多項先進的節能降耗技術,加上32納米先進工藝,功耗更低,發熱量更少,工作溫度也相應降低很多。


  依然采用APU A6 3400M+HD6650M和SNB i5 2410M+GT540M平臺做對比測試。通過游戲、高清和日常應用功耗測試,除了在日常應用方面兩個平臺功耗相近外,游戲和高清測試,無論是單顯核顯還是獨顯、雙顯卡交火,A6-3400M APU平臺不但性能上好于SNB i5平臺,而且功耗更低:


  上面的折線可以一目了然的看出,紫色的SNB獨顯功耗線明顯高于藍色APU獨顯、紅色雙顯卡交火功耗線。同樣,黃色的APU平臺單顯功耗線也低于綠色SNB平臺核顯功耗線。這充分說明了APU平臺功耗確實要比SNB平臺低的多。


  我們把待機、關屏、閑置、網頁、高清硬解和游戲功耗取算術平均,得到功耗平均數,做成下圖。通過平均功耗對比圖也一樣可以看出APU功耗更低:


  功耗測試證明,SNB i5平臺獨顯平均功耗23.2W,不但比APU A6平臺獨顯18.8W高出23.4%,竟然還比APU雙顯卡交火功耗20.7W高出12.1%!SNB核顯平均功耗16.2W,也比APU平臺單顯功耗15W高出8%。


  APU平臺的超低功耗,不僅減少發熱量,降低了工作溫度,更重要的是在移動平臺中可以提供更長時間的電池續航。同時,發熱量的減少,移動平臺就可以做的更為輕薄,更加時尚。


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