Detail Terbaru AMD APU Carrizo Performa Tinggi Lebih Hemat Daya

Carrizo_1-500x308

Keberadaan APU(Accelerated Processing Unit) terbaru AMD dengan codename “Carrizo” sudah pernah diungkap pada bulan November 2014 lalu. Kemarin, tepatnya tanggal 23 Februari 2015, pada ajang International Solid State Circuits Conference (ISSCC) 2015  AMD mengungkap lebih banyak detail terbaru mengenai APU terbaru mereka tersebut melalu beberapa slide presentasi. Mari simak bersama!

Sejak diperkenalkan beberapa waktu lalu, AMD sendiri sudah memberikan beberapa petunjuk bahwa APU Carrizo akan difokuskan untuk meraih performa tinggi sambil menjaga konsumsi daya tetap rendah, yang berarti AMD berniat untuk memasangkan Carrizo pada notebook hemat daya. Poin berikutnya yang perlu disimak adalah integrasi chipset Southbridge(a.k.a FCH – Fusion Controller Hub) ke APU, yang membuat desain Carrizo lebih mirip ke sebuah System-on-Chip(SoC) ketimbang APU konvensional. Dengan menggunakan desain SoC, selain meraih ukuran yang lebih ringkas, kemungkinan besar AMD akan memiliki kemampuan untuk melakukan pengaturan manajemen daya yang lebih efisien untuk prosesor dan southbridge sekaligus. Sebagai tambahan, AMD membuat APU Carrizo kompatibel dengan standar HSA(heterogeneous system architecture) 1.0 untuk performa komputasi lebih tinggi pada aplikasi yang mendukung penggunaan HSA.

 

Inti dari APU Carrizo adalah sebuah CPU Core baru dari AMD, yang dinamakan “Excavator“, peningkatan dari CPU “Steamroller” yang ada pada APU Kaveri. Kontroller grafis pada Carrizo sendiri akan ditangani oleh GPU terintegrasi berbasiskan arsitektur ‘Next-Gen’ GCN GPU.

 

Berdasarkan sebuah technical paper yang dirilis AMD pada ISSCC, kami mendapatkan informasi bahwa AMD Carrizo akan mengusung 4(empat) buah Excavator Core, dan 8(delapan) buah Graphics Core Next(GCN) Compute Unit – setara dengan 512 Radeon Cores. Keempat core ‘Excavator’ ini akan terbagi menjadi dua buah modul dual-core, dan dibuat berdasarkan proses fabrikasi 28nm.

 

Salah satu kunci keunggulan Excavator pada Carrizo APU adalah densitas yang tinggi dibanding pendahulunya(CPU Steamroller pada APU Kaveri). Menggunakan proses fabrikasi yang masih sama (28nm), ukuran CPU Excavator masih bisa dikecilkan lebih dari 20%! Tentunya ukuran CPU yang kecil ini mengijinkan berbagai bagian lain untuk dioptimalkan, misalnya saja:

1.Penggunaan bagian grafis yang lebih besar

2.Pemasangan multimedia decoder yang lebih baik, dan juga

3.Integrasi sebuah southbridge ke dalam APU

 

AMD juga sedikit memberi petunjuk bahwa CPU Core Excavator akan mendapat berbagai peningkatan dalam bidang IPC(instruction-per-clock), yang salah satunya berasal dari peningkatan L1 data cache dari 16 KB per core pada steamroller, menjadi 32 KB per core.

 

AMD menambahkan, penggunaan transitor dengan densitas tinggi ini dimungkinkan karena penggunaan desain transistor yang lebih ‘GPU-oriented’.

 

Tentunya, penggunaan desain high-density bukan tidak punya resiko. Ada beberapa kasus dimana penggunaan transistor dengan densitas tinggi menyebabkan prosesor tertentu sulit mencapai clockspeed tinggi (Kaveri merupakan salah satu contoh mudah, dimana frekuensi clockspeed yang dicapai pada Kaveri sulit mencapai clockspeed setinggi APU Richland pada voltase yang sama).

 

Saat kami bertanya ke pihak AMD mengenai hal ‘clock penalty’ akibat penggunaan high-density library ini, kami mendapat jawaban bahwa Excavator memang akan sedikit kehilangan clockspeed scaling pada voltase tinggi, namun ‘pengorbanan’ clockspeed pada voltase besar ini akan dikompensasi dengan  penggunaan power yang jauh lebih rendah pada frekuensi/voltase kecil.

 

Bisa dilihat di atas, CPU Core Steamroller (garis ungu) memiliki potensi clockspeed yang tinggi pada saat power besar dan voltase besar, namun Excavator(garis biru) akan mengkonsumsi daya lebih kecil pada sebagian besar operasi pada frekuensi kecil.

 

Sayangnya, AMD tidak memberikan informasi clockspeed yang nyata di presentasi mereka, namun dari desain CPU Core Excavator ini, kita bisa menarik kesimpulan bahwa AMD benar-benar berkomitmen untuk menciptakan prosesor dengan tujuan meraih efisiensi daya yang tinggi.

Power Saving pada Carrizo

 

Bagi Anda yang cukup sering mengikuti perkembangan teknologi prosesor, nama ‘AMD’ nampaknya agak sulit dihubungkan dengan kata ‘Power-Saving’, mengingat perusahaan ini sering membuat prosesor yang konsumsi daya-nya relatif lebih boros dibanding pesaingnya. Namun, sejarah konsumsi daya yang buruk tersebut tidak menghentikan AMD untuk mengimplementasikan berbagai solusi untuk menciptakan sebuah APU beperforma tinggi yang tetap hemat daya.

 

Seperti yang terlihat di halaman sebelumnya, dengan CPU Core Excavator AMD mengorbankan potensi clockspeed tinggi untuk benar-benar mencari range frekuensi optimal yang bisa dicapai dengan daya rendah, sebuah komitmen pada penghematan daya yang tidak main-main.

 

Berikutnya, seperti yang sudah pernah dilakukan oleh Kaveri Mobile, AMD mengimplementasikan sebuah manajemen daya yang akan mengatur clockspeed CPU dan GPU tergantung keadaan load-nya. Clockspeed GPU akan diturunkan pada saat aplikasinya membutuhkan CPU, dan sebaliknya Clockspeed CPU akan turun pada saat GPU di-load dengan berat. (Anda bisa membaca lebih lengkap mengenai manajemen daya pada kaveri mobile disini)

 

Tidak hanya itu saja. APU Carrizo juga dilengkapi dengan sebuah fitur power saving mutakhir(yang mungkin merupakan fitur power saving terbaik AMD sampai saat ini), dinamai AVFS (adaptive voltage-frequency scaling).

 

Tujuan implementasi AVFS(adaptive voltage-frequency scaling) cukup sederhana, yakni mencari frekuensi kerja prosesor yang optimal pada berbagai keadaan yang berbeda. Modul AVFS akan mencari dan menentukan frekuensi dan voltase optimal pada prosesor untuk menyesuaikan dengan kondisinya(misalnya kondisi suhu, atau kondisi load dari aplikasi yang sedang dijalankan).

 

Dengan implementasi AVFS, APU Carrizo diklaim akan memiliki efisiensi performance-per-watt yang lebih baik dari pendahulunya.

 

 

Berdasarkan technical paper yang diberikan AMD pada ISSCC, nampaknya AMD akan mengincar range TDP sekitar 12-35W untuk desain Carrizo-nya. Ini berarti AMD Carrizo nampaknya memang akan dirancang dan dioptimalkan untuk penggunaan notebook, atau maksimal sebuah Desktop AIO(All-in-one). Sejauh ini, kami belum mendapat konfirmasi apakah nanti akan ada vendor yang diperbolehkan menjual APU Carrizo pada motherboard desktop untuk solusi PC DIY.

GCN

Sebelumnya, kami sudah menjelaskan bahwa Carrizo APU akan mengusung 8(delapan) GCN Compute Unit, atau kurang lebih setara dengan 512 Stream Processor(SP) (a.k.a Radeon Cores), sama dengan yang terdapat pada APU Kaveri. Namun kata-kata ‘Next-Gen’ Graphics Core Next pada beragam slide AMD Carrizo mengundang berbagai spekulasi bahwa GCN yang ada pada Carrizo akan berbeda dengan GCN pada Kaveri. Apakah arsitektur GPU Carrizo akan sama dengan GCN 1.2 seperti yang terdapat pada GPU ‘Tonga’ R9 285?

 

Kami sempat bertanya kepada AMD mengenai salah satu fitur GCN 1.2,(yakni lossless delta color compression), dan pihak AMD mengkonfirmasi bahwa fitur tersebut ADA pada GPU Carrizo. Konfirmasi ini menandakan bahwa arsitektur GPU pada Carrizo sama dengan arsitektur GCN pada GPU R9 285 ‘Tonga’. Lalu apa istimewanya GCN 1.2 ini?

 

Salah satu fitur unik GCN 1.2 yang terdapat pada R9 285 Tonga adalah fitur kompresi data. Secara singkat, GPU dengan kapabilitas Color Compression akan mencoba menyimpan informasi data warna pada sebuah lossless compressed format(yang dipercaya tidak mengurangi informasi yang ditampilkan), dan kemampuan ini akan menghemat lumayan banyak data traffic yang terjadi antar GPU dan Video RAM(framebuffer)-nya. Jika teknologi ini diterapkan pada APU yang terkenal sering sekali mengalami bottleneck di Video RAM Bandwidth, tentu kami rasa peningkatannya akan signifikan.

 

AMD mengklaim bahwa lossless color compression memberikan 30-40% efisiensi bandwidth memori. Ini berarti, secara teori, sebuah GPU Carrizo dengan konfigurasi DDR3-1600 akan memiliki bandwidth mirip dengan GPU Kaveri pada DDR3-2133 atau lebih!

 

Kami seringkali mendengar keluhan dari pengguna APU notebook yang mengalami performa rendah karena mereka menggunakan memori berkecepatan rendah, atau lebih buruk lagi, menggunakan memory single-channel pada APU mereka(kami sendiri masih agak bingung dengan keputusan pada kebanyakan vendor notebook untuk memberikan memori single-channel pada APU). Tentu, dengan teknologi lossless color compression pada APU seperti yang dimiliki Carrizo,  performa GPU-nya berpotensi meningkat jauh berkat efisiensi bandwidth ini, terutama pada saat konfigurasi RAM-nya single-channel.

Dengan APU Carrizo, AMD memberikan sebuah peningkatan yang signifikan dari segi performance-per-watt, dan terlihat berkomitmen untuk menyajikan prosesor yang dioptimalkan secara khusus untuk skenario penggunaan notebook beperforma tinggi, namun hemat daya. Berbagai penjabaran teknologi baru seputar APU Carrizo membuat kami sangat penasaran akan produk akhirnya. Sayangnya, AMD menolak untuk memberikan performance numbers/nilai benchmark, atau bahkan clockspeed dari CPU/GPU pada Carrizo. Ini berarti, kita harus menunggu sampai pertengahan tahun 2015 sebelum bisa melihat APU Carrizo dipasangkan pada notebook, atau Desktop AIO(All-in-one).

 

Sam Naffziger, seorang AMD Corporate Fellow dan co-author dari presentasi AMD pada ISSCC mengatakan bahwa “..our upcoming ‘Carrizo’ APU will deliver the largest generational performance-per-watt gain ever for a mainstream AMD APU”. Apakah Carrizo benar-benar bisa menyajikan performa tinggi dan efisiensi daya yang dijanjikannya? Mari kita tunggu kedatangan APU ini!*** (summary)

sumber: jagatreview.com