AMD APU客观评述：拷问共享内存机制

2011-06-29 17:27 出处：PConline原创作者：存在主义饼干 责任编辑：mengxiaodong

　　【6月29日太平洋电脑网广西站】AMD的APU为市场带来了全新的构架，将GPU的并行运算特性与CPU的复杂浮点运算特性结合到了一起，并且通过共享内存的方式，让两者实现了真正的融合，又使得集成GPU的性能向独立显卡看齐，流畅运行《孤岛危机2》和《地牢围攻3》已不是梦想。然而，这种共享内存的构架设计，也存在着弊端，那就是——带宽。GPU会分走CPU本来就有限的带宽资源，从而造成数据传输/交换的瓶颈，下面，笔者将为大家深入分析其中的原理。

　　提及AMD公司过往的辉煌，我们总是绕不开K8时代，在Intel拼命用长流水线、高频率提高Pentium 4处理器的性能时，AMD则靠着K8大锤整合内存控制器、HT直连总线等技术优势在CPU频率较低的情况下依然能轻松掀翻Intel的P4。美好总是短暂的，Intel痛定思痛之后实现了华丽的转身，Core架构一举成名，而K8之后的AMD推出的基于K10架构的Phenom及改进型Phenom II并不出彩，性能上K10处理器一直都被Intel的CPU所压制而无反抗之力。

　　又是几年过去了，AMD现在又有一个新的机会掀翻Intel，等等，你以为这里还在“说推土机”？不，“推土机”虽然也是AMD翻身的筹码，但是它并不是唯一的王牌，今天我们要谈的是AMD忽悠宣传了多年的Llano APU（Accelerated Processing Unit）。虽然推土机是AMD全新研发的架构，而APU只是现有架构的重新组合，但是APU是AMD“自主创新”的产物，是Intel没有的东西，这个才是决定胜负的关键。推土机小道消息满天飞，相比之下大家对APU的关注就少了很多，至少从爆料网站出现的次数来看APU对推土机是处于劣势的。不过这并没有影响APU的推进，至少APU还是可以领先推土机问世的，有句话叫做“闷声发大财”，用在APU身上是最恰当不过的。

　　本月底Llano APU的桌面版就将正式发布，而移动版的APU在月中就已经发布。不管读者先前了解APU也好，还是没有什么了解，此次我们准备了五个问题要问APU，大家不妨一起考一考这个新生代，它的回答不仅会揭开APU身上的达芬奇密码，更能影响大家对APU接受与否的意愿，现在先让它来回答第一个棘手的问题吧。

K10构架尚能饭否？

　　A系列APU的CPU架构代号“Stars”，与E-350使用的“Bobcat”架构一样都是K10架构的衍生品，只不过Bobact为了实现极低的功耗，架构变化方向是极度精简（双发射乱序执行架构），Stars为了保证性能水准，在K10基础上还略有增强。

Stars与Phenom、Bobcat架构对比

　　相比阉割过多的Bobcat架构，Stars架构保留了三发射指令体系、完整的128KB L1缓存，L2缓存则增加到每核1MB，比Phenom II的512KB高出一倍，与双核心的Athlon II相同，唯一不利的地方是删减了L3缓存，因为L3缓存占据庞大的核心面积和晶体管，羿龙II从一代的4.63亿晶体管跃升为7.58亿晶体管，主要原因就是L3缓存从2MB增加到6MB。

Stars处理器的一个内核结构图

　　没有了L3缓存，内存延迟会更高，特别是在一些大数据量运算和游戏中，Llano的CPU性能肯定会受一些影响，为此 AMD改进了基于IP（Instruction Pointer,指令指示器）的HW Prefetcher（硬件预读器）设计，Reorder缓冲器容量提高了20%，而Load/Store单元的缓冲器容量直接翻倍，新增硬件除法器（Hardware Divider）等，AMD称Stars的IPC（Instructions Per Clock）性能相比当前的CPU提高了6%。

　　从上面的分析可以看到，即使Stars架构削减了L3缓存，其性能也不比当前的K10处理器差，相反还要好一些，但是我们还要看到架构上的东西是理论上的，A系列APU一大不足就是频率保守，最顶级的A8-3850默认频率也不过2.9GHz，移动平台的最低只有 1.4GHz，核心频率还是比较低的，为此AMD再次祭出Turbo Core为部分APU提供加速。

部分APU也支持Turbo Core加速技术

　　目前已知的型号中，TDP功耗为65W的A6-3600、A8-3800支持Turbo Core加速，分别可以从2.1/2.4GHz最多提高到2.4/2.7GHz，而TDP功耗为100W的A8-3850、A6-3650不支持加速，频率只有2.9GHz、2.6GHz，相对目前3GHz以上的桌面CPU来说性能上略有不足。