بررسی نقشه راه کمپانی AMD و تراشه‌هایی که در سال آتی روانه‌ی بازار می‌شوند

اگر این روزها به بازارهای داخل کشور سر بزنید و در مورد پردازنده‌ AMD سوال کنید، متوجه می‌شوید که فعلاً جدیدترین پردازنده‌های موجود در بازار، خانواده‌ی Richland هستند که با کدهایی به شکل Ax 6xxx شناخته می‌شوند. به عنوان مثال A10-6800K  یکی از محصولات رده‌اول AMD است.

هنوز هم نسل قبل یعنی خانواده‌ی ترینیتی یا به صورت کد، سری 5000 هم در بازار به فروش می‌رسند. حتی نسل اول APUهای AMD یا سری 3000 هم در برخی مغازه‌ها به عنوان محصولات ارزان‌قیمت وجود دارند. توجه کنید که ای‌ام‌دی برای تراشه‌های دارای پردازنده‌ی اصلی و گرافیکی عنوان APU را انتخاب کرده است. برای مطالعه‌ی بیشتر در این مورد به مقاله‌ی تفاوت بین CPU، GPU و APU چیست؟ هر کدام چه مأموریتی دارند؟ در زومیت سری بزنید.

ای‌ام‌دی برای سال آتی میلادی نسل جدید Kavari را در نظر گرفته است. در Richlandها بین 2 تا 4 هسته‌ی Piledriver وجود دارد که در کاوری به Streamroller تغییر می‌کند. این تغییر در هسته‌های پردازنده‌ی اصلی مثل همیشه به منظور بهبود کارایی و کاهش توان مصرفی صورت می‌گیرد. علاوه بر تغییر معماری، لیتوگرافی از 32 نانومتر به 28 نانومتر تغییر می‌کند و عملکرد و توان مصرفی را کمی بهبود می‌بخشد.

در مورد پردازنده‌ی گرافیکی نیز به جای استفاده از هسته‌های قدیمی‌تر، هسته‌هایی با معماری GCN استفاده می‌شود که همان معماری به کار رفته در نسل جدید کارت گرافیک‌های AMD است. در کنسول‌های نسل بعدی یعنی ایکس‌ باکس وان و پلی‌ استیشن 4 نیز از همین معماری برای طراحی پردازنده‌ی گرافیکی استفاده می‌شود.

از دیگر تغییرات مهم پشتیبانی از قابلیت‌های مبتنی بر معماری ناهمگون یا HSA است. برای مطالعه‌ی بیشتر در مورد HSA و مزایای آن به مقاله‌ی معماری ناهمگن (HSA) چیست و چطور AMD با بهره‌گیری از آن به پیشرفت صنعت پردازش کمک خواهد کرد؟ در زومیت مراجعه کنید.

یک قابلیت مهم و ویژه‌ی دیگر نیز پشتیبانی از تکنولوژی TrueAudio برای پردازش صداست. در واقع پردازنده‌های اختصاصی برای پردازش صدا در این تراشه به کار گرفته شده است. چیزی که پیش از این در کارت گرافیک‌های نسل جدید و به طور دقیق در سه مدل R9 290X، R9 290 و R7 260X شاهد بودیم.

گفته شده که کاوری در نیمه‌ی اول سال 2014 وارد لپ‌تاپ‌ها هم می‌شود اما کاوری در این بخش به تنهایی قادر به رقابت با تراشه‌های کم‌مصرف و در عین حال قدرتمند رقبا نیست. لذا برای تبلت‌ها و لپ‌تاپ‌ها باید تراشه‌های دیگری هم از راه برسند.

در حال حاضر تبلت‌ و لپ تاپ‌ مبتنی بر محصولات AMD از دو خانواده‌ی Kabini و Tesmash بهره می‌گیرند. کبینی با 2 الی 4 هسته‌ی جگوآر و پردازنده‌ی گرافیکی با معماری GCN بین 15 تا 25 وات انرژی مصرف می‌کند. این میزان مصرف انرژی برای تبلت‌ها اصلاً مناسب نیست. لذا خانواده‌ی کم‌مصرف‌تر تسمش وارد عمل می‌شوند. این تراشه‌ها هم همان پردازنده‌ی اصلی و گرافیکی کبینی را به کار گرفته‌اند اما با استفاده از سرعت کلاک پایین‌تر و بهینه‌سازی‌های انجام شده، تنها 3 الی 4 وات انرژی الکتریکی مصرف می‌کنند. در نهایت اینکه هر دو خانواده با لیتوگرافی 28 نانومتری تولید می‌شوند.

لازم به ذکر است که هسته‌های جگوار در دو کنسول بازی ایکس‌باکس وان و پلی‌استیشن 4 نیز مشغول کارند و کارایی نسبتاً خوبی در مقایسه با رقبا دارند. به مقاله‌ی بررسی هسته‌های جگوار، برگ برنده‌ی AMD که سونی و مایکروسافت در کنسول‌های نسل بعدی از آن استفاده کرده‌اند سری بزنید تا کارایی این هسته‌ها را با رقبا مقایسه کنید.

البته توجه کنید که اینتل چندی پیش با معرفی نسلی دیگر از تراشه‌های خود نه تنها کار را برای ای‌ام‌دی مشکل کرده بلکه به نظر می‌رسد که تهدیدی برای آرم و شرکای بزرگش یعنی اپل، سامسونگ و کوآلکام است. به مقاله‌ی بررسی عمیق پردازنده‌های Baytrail و هسته‌های Silvermont اینتل برای تبلت‌ها در زومیت مراجعه کنید و حاصل کار اینتل را با آخرین دستاوردهای ای‌ام‌دی مقایسه کنید.

AMD در این بازار هم با عرضه‌ی تراشه‌های فعلی مشتریان خود را از دست می‌دهد لذا در حال آماده‌سازی دو خانواده‌ی جدید و بهینه‌تر است. Beema و Mullins دو جایگزین برای محصولات فعلی هستند.

بیما هم مثل کبینی از 2 یا 4 هسته‌ی پردازنده‌ی اصلی برخوردار است ولیکن هسته‌ها به جای جگوار، Puma نام دارند. توجه کنید که پوما به معنی یوزپلنگ درنده‎ی آمریکایی استکه در زبان فارسی همان شیر کوهی خوانده می‎شود، مثل جگوار یا پلنگ که باز هم از گربه‌سانان سریع بوده و روش عجیب ای‌ام‌دی برای تبلیغ سرعت تراشه‌های خود را نشان می‌دهد. در بخش پردازنده‌ی گرافیکی نیز از معماری GCN استفاده می‌شود. توان مصرفی بیما بین 5 تا 10 وات کمتر از کبینی فعلی است و به عبارت دیگر بین 10 الی 25 وات انرژی مصرف می‌کند.

ای‌ام‌دی برای تسمش هم جایگزین کم‌مصرف‌تری در نظر گرفته است. مولینس هم مثل بیما از هسته‌های پوما و پردازنده‌های گرافیکی مبتنی بر GCN بهره می‌برد ولیکن بسیار کم‌مصرف‌تر است. توان مصرفی این تراشه در حالت کاری حدود 2 وات است. اگر توان مصرفی را به صورت TDP مورد بررسی قرار دهیم، نسل قبلی 8 واتی بوده که در نسل جدید به 4.5 وات کاهش یافته است. هر دو خانواده‌ی جدید با لیتوگرافی 28 نانومتری تولید می‌شوند.

منظور از توان مصرفی حالت کار یا SDP که مخفف Scenario Design Point است، مفهوم جدیدی است که اینتل در طراحی تراشه‌های وسایل همراه به کار گرفته و در واقع توان مصرفی وسایل همراه را نشان می‌دهد. TDP یا Thermal Design Power بیشترین توان مصرفی و به عبارتی بیشترین گرمای تولید شده توسط یک تراشه‌ی پرمصرف‌تر را بیان می‌کند و معیاری مناسبی برای طراحی تراشه‌های کم‌مصرف وسایل همراه نیست.

در فهرست قابلیت‌های تراشه‌های جدید ای‌ام‌دی عبارت Security Processor به چشم می‌خورد که به معنی پردازنده‌ی امنیتی است. ای‌ام‌دی برای فرآیندهای خاص از هسته‌های آرم Cortex-A5 استفاده کرده تا تکنولوژی TrustZone را به ارمغان بیاورد.

نگاهی به نقشه راه ای‌ام‌دی داشته باشید:

ای‌ام‌دی هنوز بهینه‌سازی‌ها و تغییرات دقیق هسته‌های جدید نسبت به هسته‌های جگوار را ذکر نکرده ولیکن اعلام کرده که در مجموع کارایی به ازای هر واحد توان مصرفی، 2 برابر شده است. این نتیجه‌گیری با اجرای چند بنچ‌مارک متداول صورت گرفته است و از طرفی به نظر می‌رسد که افزایش عملکرد بیشتر مدیون افزایش فرکانس کاری است. بهینه‌سازی مصرف انرژی بیشتر به خاطر تغییرات داخلی سیستم-روی-یک-چیپ است.

به جدول زیر نگاهی بیاندازید و نتیجه‌ی اجرای بنچ‌مارک‌های معمول را مقایسه کنید:

عملکرد پردازنده‌ی اصلی و گرافیکی خانواده‌ی کم‌مصرف‌تر مولینس حدود 35 و 22 درصد بیشتر از تسمش‌های فعلی است. بیما هم در این دو بخش به ترتیب 24 و 20 درصد افزایش کارایی از خود نشان داده است. با توجه به اینکه سرعت کلاک تراشه‌ی A6-1450 بین 1000 تا 1400 مگاهرتز است، این احتمال وجود دارد که ای‌ام‌دی سرعت کلاک را افزایش داده باشید و عملکرد بهتر شده باشد. ولیکن احتمال دیگر این است که هسته‌ها بهینه‌تر شده باشند، مثلاً واحد زمان‌بندی دارای ورودی‌های بیشتری شده باشد.

در بخش پردازنده‌ی گرافیکی دو خانواده‌ی کبینی و تسمش از دو واحد اجرای استفاده شده بود. هر واحد محاسباتی 64 هسته دارد و در مجموع 128 هسته در این تراشه‌ها مسئول انجام محاسبات گرافیکی بودند. در دو خانواده‌ی جدید در مورد تعداد هسته‌ها چیزی گفته نشده و به نظر می‌رسد که تنها سرعت کلاک افزایش یافته باشد چرا که اگر 2 واحد محاسباتی به 3 واحد تغییر می‌کرد، عملکرد تنها 20 درصد افزایش نمی‌یافت بلکه در حد 50 درصد بالا می‌رفت. در ضمن اگر به دنبال مقایسه با کارت گرافیک‌های رده اول پی‌سی هستید، باید بگوییم که پرچم‌دار فعلی ای‌ام‌دی یعنی R9 290X با 44 واحد محاسباتی پیشتاز است. کاوری‌ها نیز دارای 8 واحد محاسباتی هستند.

تفاوت کاوری با بیما و مولینکس در این است که پردازنده‌ی گرافیکی آن مشابه تراشه‌های پرچم‌دار کارت گرافیک‌های ای‌ام‌دی طراحی شده و از طرفی دارای پردازنده‌ی صوتی خاصی است که با نام TrueAudio شناخته می‌شود.

نکته‌ی دیگر این است که حالا با این توان مصرفی پایین، طراحی تبلت‌های 4 هسته‌ای نیز امکان‌پذیر است. در حقیقت پلتفرم فعلی کبینی هم در مقایسه با هسته‌های سیلورمونت و تراشه‌های خانواده‌ی بی‌تریل اینتل عملکرد رضایت‌بخشی داشته و حتی گاهاً سریع‌تر بوده است. بنابراین رقابت ای‌ام‌دی و اینتل در تبلت‌ها جدی‌تر خواهد شد.

اولین قابلیت AMD DockPort است که در اسلاید زیر توضیح داده شده و ای‌ام‌دی جزئیات کمی در مورد آن بیان کرده است:

از اسلاید می‌توان اینگونه نتیجه‌گیری کرد که داک‌پورت اتصال انواع وسایل جانبی را تنها از طریق یک پورت امکان‌پذیر می‌کند. اتصال نمایشگر، موس و کیبورد، گوشی، درایوهای نوری و نوت‌بوک‌های دارای دیسپلی‌پورت یا دارای پورت USB 3.0 به داکی که ای‌ام‌دی از آن صحبت کرده امکان‌پذیر است ولیکن طبق گفته‌های ای‌ام‌دی بستگی دارد که سازندگان چه تصمیمی اتخاذ کنند.

دومین قابلیت Microsoft InstantGo است. چیزی که قبلاً Connected Standby هم نامیده شده بود. منظور از استندبای در وضعیت متصل یا Connected Standby این است که لپ‌تاپ هر از گاهی برای به روز کردن ایمیل‌ها، کاشی‌های متحرک ویندوز و سایر آپدیت‌ها، از حالت Sleep خارج شده و مجدداً به این حالت کم‌مصرف بر می‌گردد.

علاوه بر این قابلیتی که ای‌ام‌دی از آن صحبت کرده اجازه‌ی خروج از حالت خواب عمیق به روشن در مدت زمانی کمتر از 500 میلی‌ثانیه را می‌دهد که در تبلت‌ها و گوشی‌های امروزی نظیر آن را تجربه می‌کنیم. ای‌ام‌دی مدعی است که بسته به تصمیم سازندگان می‌توان به استندبای 14 روزه هم رسید به شرطی که باتری ظرفیت کافی داشته باشد و سایر بهینه‌سازی‌ها در مصرف انرژی لحاظ شوند.

آخرین قابلیت ویژه برخورداری از پردازنده‌ی امنیتی است که پشتیبانی از TrustZone آرم را امکان‌پذیر می‌کند. از این قابلیت می‌توان در مقابله با بدافزارها استفاده کرد و همچنین در استفاده از سرویس‌هایی مثل ورود ایمن کاربر، پرداخت ایمن و غیره کاربرد دارد. هنوز مشخص نیست که این قابلیت چه قدر مفید واقع می‌شود ولیکن اگر آرم دنیای گوشی و تبلت را به سمت استفاده از این ویژگی متمایل کند، قطعاً تراشه‌های بعدی ای‌ام‌دی با برخورداری از TrustZone مزایایی خواهند داشت.

هنوز نمی‌توان در مورد نسل بعدی APUهای ای‌ام‌دی، عملکرد و فروش آن به طور دقیق اظهار نظر کرد. حتی زمان عرضه نیز دقیقاً مشخص نشده البته به غیر از کاوری‌ها که در 14 ژانویه‌ی 2014 رسماً رونمایی می‌شوند. در حال حاضر آرم و شرکای بزرگش دنیای گوشی و تبلت را با روندی صعودی تسخیر کرده‌اند و اینتل هم به تازگی از بی‌تریل رونمایی کرده تا در این بازار حضور پررنگ‌تری داشته باشد. لذا AMD شدیداً تحت فشار است و برای پیروزی در این رقابت فشرده، باید تراشه‌هایی قدرتمند، کم‌مصرف و در عین حال خوش‌قیمت طراحی و تولید کند.

اگر چند ماهی صبر کنید، بالاخره تراشه‌های جدید را در بررسی‌های تخصصی خواهیم دید و در زومیت نیز به بررسی آن می‌پردازیم.

نظر شما در مورد بیما و مولینس چیست؟ آیا ممکن است که روزی یک تبلت رده اول با تراشه‌های مولینس در بازار دیده شود؟ لپ‌تاپ‌های کم‌مصرف با قلب تپینده‌ای از جنس بیما را چطور ارزیابی می‌کنید؟