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【我对APU的看法】融合是表象,百核加速才是目的

【我对APU的看法】融合是表象,百核加速才是目的

发布日期:2014/3/2 13:06:46

  ——X86领域三十年来的最大变革!


  目  录


  一、APU十大亮点简介


  1、32纳米先进工艺


  2、大融合带来高速度


  3、支持Turbo Core动态超频技术


  4、融合高性能DX11GPU


  5、支持双显卡混合交火


  6、支持GPU+CPU的协同计算技术


  7、原生支持SATA3.0和USB3.0高速接口


  8、支持3D显示技术


  9、Steady Video视频防抖功能


  10、Perfect Picture HD技术


  二、APU硬件加速,网页浏览提速12倍以上!


  三、APU硬件加速,办公应用也轻松!


  四、APU硬件加速,全高清CPU占用仅9——20%!


  五、APU硬件加速,3D游戏流畅跑!


  六、APU硬件加速,混合交火更神奇!


  七、APU硬件加速,低温低耗,节能环保!


  引   言


  AMD的APU来了,很多朋友依然用老眼光看AMD,戏称APU不过是上一代的K10 CPU融合了更好的独显而已,没什么新东西,事实并非如此!


  APU,全称Accelerated Processing Units,即加速处理器。顾名思义,APU从表面上看是融合了GPU的处理器,其实是通过融合高性能GPU和北桥芯片,建立CPU、GPU、内存控制器之间的高速数据传输通道,实现GPU+CPU的协同计算(异构混合计算),从而达到加速计算的目的。


  英特尔SNB平台,融合了GPU,但没有实现GPU+CPU的异构混合计算(将在下一代中实现)。英伟达的CUDA技术,实现了GPU+CPU的异构混合计算,但无法与CPU融合,也就无法实现完全的加速运算。


  几个甚至十几个核心的CPU串行计算,根本无法与具有400个核心的APU异构混合运算相比!通过CPU、GPU的融合,AMD APU现在可以提供最多接近600GFlops的浮点计算性能,到了下一代融入推土机架构和VLIW4流处理器架构之后更是有望突破1TFlops大关!而已经上市的A8-3850能达到573GFlops,A6-3650也有367GFlops。英特尔的SNB因为不支持异构混合计算,浮点性能即使最高端的Core i7-2600K也只有262GFlops,低端的Core i3-2120仅124GFlops!


  这就是APU性能之所以强大的原因所在。当然,这些都是理论上的东西,实际应用表现如何,请看本篇详细介绍。


  一、APU十大亮点简介


  今年AMD发布的APU产品,与过去的完全不同。从32纳米先进工艺到四核CPU、DX11高性能GPU、内存控制器、北桥以及PCI-E控制器的融合,从异构混合计算到双显卡混合交火等各项先进技术的应用,亮点实在太多。主要表现在以下几个方面。


  1、32纳米先进工艺。AMD在APU中采用了最新的32纳米工艺,集成度更高。14.5亿个晶体管,融合了CPU、GPU、内存控制器、北桥、PCI-E控制器以及UVD3视频加速等多个模块,核心面积不过228平方毫米。


  2、大融合带来高速度。过去的处理器与GPU、北桥、内存控制器等模块是分离的,互相之间传输数据需要靠主板总线来完成。APU把CPU、GPU、内存控制器、北桥以及PCI-E控制器等多个模块融合在一起,互相之间可以直接传递数据,数据传输速度成倍增长,性能自然也大幅度提升。APU桌面版的内存,双通道DDR3 DIMM,每通道最多两条内存条,最大总容量可达64GB,支持频率最高为DDR3-1866,带宽最高可以达到29.8GB/s,比上代880G平台提升了两倍!


  3、支持Turbo Core动态超频技术。APU支持动态超频技术,系统可以根据需要,自动安排处理器四个核心的工作频率,从而达到节能与性能双赢的目的。


  4、融合高性能DX11GPU。APU最大的特色就是融合了高性能的DX11显示核心,从超低功耗版APU的HD6310到台式机APU的HD6550D,各种APU都具有强大的中低端独显功能。AMD称,今后只生产中高端独立显卡,中低端显卡不再需要了。


  5、支持双显卡混合交火。过去AMD的整合平台,也曾有过集显与独显混交的先例。不过由于集成的显卡性能差,交火意义不大。APU融合的显卡性能强大,再与独立显卡混合交火,提升的性能更为客观。


  6、支持GPU+CPU的协同计算技术。APU最具革命性变革是首创融合的GPU+CPU的协同计算(异构混合计算),通过400个核心GPU与物理四核CPU的协同工作,系统性能成倍提升。


  7、原生支持SATA3.0和USB3.0高速接口。英特尔SNB平台至今尚未提供对USB3.0的支持,而APU平台中的A75芯片组原生支持四个USB 3.0和六个SATA 6Gbps接口,为用户使用高速的STAT3.0和USB3.0外设提供了极大的方便。


  8、支持3D显示技术。3D显示技术已经成为热点,也是一种时尚。APU完美支持AMD HD3D显示技术,只要配上3D显示器、3D眼镜、3D游戏或3D光盘、第三方的3D转换软件,就能够实现3D图像显示。


  9、Steady Video视频防抖功能。普通用户用摄像机拍摄过程中,难免会出现一些视频抖动的情况,严重影响视频回放效果。使用APU的防抖功能,就即可进行后期处理,也可以在实时播放中校正。


  10、Perfect Picture HD技术。该技术利用显卡反交错、动态对比、颜色校准、降噪、边缘加强来改善视频与图片画质,这个功能可以在AMD驱动控制中心中打开。暴风影音 锐·加速版针对APU进行了优化,新增了动态视频美化功能,用户可对视频播放进行一键优化,优化后的视频画面将更加高清、平滑、炫丽,同时保证更为流畅的播放速度。


  二、APU硬件加速,网页浏览提速12倍以上


  APU所支持的CPU与GPU协同运算,目前已经获得广泛的支持。很多常用软件和工具都能够全面支持APU加速。作为电脑系统最常用的网页浏览,由于网页中加入了各种图片、Flash、视频甚至是3D化效果和游戏,用户打开网页速度越来越慢,处理器占用率也越来越高。这不仅与网速相关,更重要的是处理器处理速度太慢造成的。如果使用APU电脑系统,打开GPU加速,就可以解决这个问题。


  在最新的IE9浏览器里,就加入了硬件加速技术。采用超低功耗的APU E-350处理器,打开显卡硬件加速,IE9居然可以加速12倍!WIN7系统安装的还是IE8,要安装IE9,直接更新安装即可。安装后的IE9默认就是打开硬件加速,如果要关闭硬件加速,可以在浏览器选项高级栏目里设置:


  测试系统浏览速度,大家常用微软公司的硬件加速测试项目FishIE Tank。这个测试程序通过创建不同的虚拟鱼来测试浏览器的GPU加速性能。采用100条鱼测试,打开硬件加速得分48FPS,处理器占用率为51%,游动的鱼很流畅:


  关闭显卡硬件加速,得分仅为可怜的4 FPS,处理器占用率为50%,鱼游动十分缓慢:


  由此可见,显卡硬件加速对于加速网页浏览作用十分显着。连超低功耗的APU也能提速12倍,台式机APU和推土机自然更快。在APU平台上使用IE9打开网页,由于显卡硬件加速作用,不仅打开网页速度更快,而且处理器占用率也很低。


  三、APU硬件加速,办公应用也轻松!


  不仅是网页,图形处理在办公软件中的应用也越来越普遍。过去编个表格撰篇文章,还是以文字和数字处理为主,图片很少。所以,处理器才是办公软件应用的关键。现在完全相反了,文字和数字少了,图片处理成了重头戏。加上幻灯片过渡效果等应用,性能差点的处理器已经忙不过来了。为此,Office2010办公软件中,就加入了显卡硬件加速功能。同网页浏览器一样,加入了硬件加速功能后,速度大大加快,处理器占用率也降低很多。


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


  打开硬件加速功能后,软件运行速度明显加快,处理器占用率PowerPoint、Word、Excel分别仅为30%、14%、10%:


  四、APU硬件加速,全高清CPU占用仅9——20%!


  APU硬件加速在高清视频播放中的作用就是UVD3.0加速技术。目前很多播放软件都加入了UVD3.0的支持。同样使用APU E-350平台,在显卡硬件加速下,PowerDVD 9播放1080P全高清视频《让子弹飞》时,处理器占用率仅9%上下;暴风影音播放1080P全高清视频《盛世大阅兵》,处理器占用率也仅20左右:


  五、APU硬件加速,3D游戏流畅跑!


  过去的集成显卡平台,想玩大型3D游戏只是一种愿望而已。时至今日,即使是SNB平台也只能在较低分辨率下运行部分3D游戏。APU平台则不然,即使是超低功耗的E-350也融合了高性能的独显HD6300。而台式机APU A8-3850更是融合了400个核心的HD6550D显卡,3DMark06过万分,3DMark Vantage达到P4000分左右,3DMark 11中也能轻松达到P1000分以上。


  采用移动APU平台测试,Llano A6-3400M,搭载四核心处理器, 融合了320个核心的AMD HD6520G显卡。使用英特尔SNB i5 2410M双核心四线程处理器平台做对比。3DMark Vantage在E模式下的得分,APU总分和GPU得分高出SNB i5平台9.8%、35.4%:


  《尘埃3》对比测试。 把游戏设置为2X抗锯齿,其他为中等。APU平台游戏平均FPS为27.6帧,游戏流畅。 而SNB平台平均FPS仅14.0帧,只能勉强游戏。APU平台FPS要高97%:


  《生化危机5》对比测试。 把游戏分辨率设置为关闭抗锯齿,其他选择默认。APU平台平均FPS为39.2帧,SNB平台仅22.4帧,APU平台高出75%:


  《鬼泣4》对比测试。 游戏设置为关闭抗锯齿,其他选择默认。APU平台平均FPS为55.2帧,SNB平台仅28.7帧,APU平台高出92.3%:


  两大平台在融合显卡状态下,APU A6平台游戏性能要比SNB i5平台高出75%-97%,平均高出88.1%。几近翻倍的游戏性能差距,SNB i5核显没有招架之力。


  APU中的超低功耗E-350平台,在关闭游戏特效和低分辨率下,也能够流畅的玩转大部分3D游戏:


  无需另配独立显卡也能玩大型3D游戏,这就是APU的真正魅力!


  六、APU硬件加速,混合交火更神奇!


  APU平台最突出的特色就是支持融合显卡与独立显卡混合交火。考虑到混交后性能提升幅度,APU限定只能配置中低端独立显卡才能实现混交。比如A8、A6系列可以搭配Radeon HD 6670、6570、6450、6350独显,A4系列可以选择6450、6350显卡搭配等。


  为测试混交后提升幅度,依然采用融合了AMD HD6520G显卡的Llano A6-3400M平台测试。搭配的独显为HD6650。


  APU平台打开双显卡交火后,3DMark 11在E模式下的得分急遽上升到E2340分,比独显E1760分提升了33.0%:


  采用双显卡交火模式,3DMark Vantage在E模式下显卡得分上升到21770分,较独显16598分增加了31.2%。总分达到E12040分,比独显E10752分提升了12.0%:


  游戏测试,交火后,在相同设置下,《尘埃3》游戏FPS增加到53.4帧,比交火前的38帧提升了40.5% :


  同样的,交火后,在相同设置下,《鬼泣4》游戏FPS增加到115.8帧,比交火前的67.5帧提升了71.6% :


  两款游戏测试,混交后游戏性能分别提升了40.5%和71.6%,平均提升幅度56%。


  可见,双显卡混合交火后,APU平台整体图形性能可以提升三成以上!游戏性能更是提升5成有余。这样的提升幅度十分客观,这也正是APU双显卡交火的魅力所在!


  七、APU硬件加速,低温低耗,节能环保!


  AMD为降低APU功耗,采用了多项先进的节能降耗技术,加上32纳米先进工艺,功耗更低,发热量更少,工作温度也相应降低很多。


  依然采用APU A6 3400M+HD6650M和SNB i5 2410M+GT540M平台做对比测试。通过游戏、高清和日常应用功耗测试,除了在日常应用方面两个平台功耗相近外,游戏和高清测试,无论是单显核显还是独显、双显卡交火,A6-3400M APU平台不但性能上好于SNB i5平台,而且功耗更低:


  上面的折线可以一目了然的看出,紫色的SNB独显功耗线明显高于蓝色APU独显、红色双显卡交火功耗线。同样,黄色的APU平台单显功耗线也低于绿色SNB平台核显功耗线。这充分说明了APU平台功耗确实要比SNB平台低的多。


  我们把待机、关屏、闲置、网页、高清硬解和游戏功耗取算术平均,得到功耗平均数,做成下图。通过平均功耗对比图也一样可以看出APU功耗更低:


  功耗测试证明,SNB i5平台独显平均功耗23.2W,不但比APU A6平台独显18.8W高出23.4%,竟然还比APU双显卡交火功耗20.7W高出12.1%!SNB核显平均功耗16.2W,也比APU平台单显功耗15W高出8%。


  APU平台的超低功耗,不仅减少发热量,降低了工作温度,更重要的是在移动平台中可以提供更长时间的电池续航。同时,发热量的减少,移动平台就可以做的更为轻薄,更加时尚。


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