Nachdem AMD etwas überraschend bereits Ende April die ersten "Kabini"-APUs in Form der G-Serie SoCs für den Embedded-Markt vorgestellt hat, folgen heute die Versionen für Notebooks sowie Tablets. Die Bezeichnung als SoC-APU liegt darin begründet, dass diese APU nicht wie bisher nur CPU- und GPU-Kerne auf einem Die vereinigt, sondern zusätzlich auch die I/O-Funktionalität. Es wird also kein Chipsatz mehr benötigt. In Folge dessen wird weniger Bauraum von der AMD-Plattform verbraucht und nebenbei soll die Leistungsaufnahme der Gesamtplattform sinken. Entsprechend gut sieht sich AMD dann auch für die immer stärker aufkommenden besonders flachen Formfaktoren im Notebookmarkt aufgestellt. Zudem will der kleinere x86-Riese jetzt auch verstärkt im Tablet-Markt angreifen. Darüber hinaus nennt der Chipentwickler jetzt auch die technischen Daten zu den ersten "Richland"-Versionen mit abgesenkter TDP.
Ähnlich der Vorgängerplattform "Brazos" sollen auch die "Kabini"-SoCs zwei Marktsegmente abdecken, wobei hierfür jeweils ein eigener Codename verwendet wird. Mit der 2013 AMD Elite Mobility APUs "Temash" will AMD mit TDPs bis maximal 9 Watt bei den besonders flachen Einstiegsgeräten und Tablets punkten. Allerdings lassen entsprechende Tablets wohl mindestens noch bis zum dritten Quartal 2013 auf sich warten. Auf der Presseveranstaltung konnte uns AMD lediglich ein ODM-Gerät zeigen, welches sich noch in einer frühen Entwicklungsphase befand. Leider ließ sich zudem nicht herausfinden, ob der SoC Windows 8 Connect Standby unterstützt. Eine entsprechende Nachfrage blieb bisher unbeantwortet. Die 2013 AMD Mainstream APU Platform "Kabini" verfügt über einen größeren TDP-Spielraum von 9 bis 25 Watt, was entsprechend höhere Taktfrequenzen möglich macht. Darauf basierende Geräte sieht AMD im "Mainstream" angesiedelt. Bis auf diese Klassifizierung in unterschiedliche Marktsegmente und die damit einhergehende Abstimmung der Spezifikationen handelt es sich bei "Temash" und "Kabini" aber um den gleichen Chip. Für die Fertigung des 28-nm-SoCs arbeitet AMD laut eigener Auskunft sowohl mit TSMC als auch GlobalFoundries zusammen. Weiter ins Detail wollte man jedoch nicht gehen.
Architektur
Bereits seit langem ist bekannt, dass die "Kabini"-SoCs CPU-seitig auf die x86-Architektur "Jaguar" setzen, die eine Weiterentwicklung der "Bobcat"-Kerne darstellt. Mit den technischen Feinheiten und den Befehlssatzerweiterungen samt AVX haben wir uns bereits ausgiebig beschäftigt, weshalb wir an dieser Stelle auf die entsprechenden News verweisen ([1], [2]). Eine kurze Zusammenfassung der wichtigsten Fakten zu den Architekturänderungen von "Jaguar" gegenüber "Bobcat" lässt sich zudem in unserer Galerie finden.
Über die verbaute GPU war bisher hingegen lediglich bekannt, das sie auf der GCN-Architektur basiert und über 128 Shader verfügt. Genau genommen handelt es sich aber um eine Weiterentwicklung von GCN, da gleich vier ACE-Einheiten (Asynchronous Compute Engines) vorhanden sind, die wiederum jeweils acht Queues (Kontexte) verwalten können. Die Southern-Island-GPUs hatten hiervon jeweils nur zwei, die auch nur jeweils einen einzelnen Kontext verwalten konnten. Auch wenn "Kabini" noch kein HSA-kompatibler Chip ist, so dürften die zusätzlichen, aufgebohrten ACE im Front-End dennoch eine Optimierung in Richtung HSA sein und Vorteile bei GPGPU-Anwendungen bringen. Denn jede ACE enthält die komplette Funktionalität zum Scheduling von Compute-Kernels. Zudem kann die GPU mit Hilfe der ACE in mehrere virtuelle aufgeteilt werden. Die 128 Shader sind in zwei Compute Units (CUs) organisiert, denen jeweils vier TMUs zugeordnet sind. Das Render-Back-End verfügt über vier ROPs.
Entgegen den Folien zu den G-Serie SoCs nennt AMD hier keine genauere Nomenklatur für die verbauten UVD- und VCE-Einheiten. Offenbar hat sich aber gegenüber UVD3, was seit der Radeon HD 6000 Serie genutzt wird, nicht viel verändert. Die UVD-Einheit auf dem "Kabini"-Die soll die Dekodierung von Videos übernehmen können, die als Codec H.264, VC-1, MPEG-2, MVC, DivX, WMV MFT oder WMV native verwenden. Gegenüber dem "Ontario" ist also der MVC-Codec hinzugekommen, der für 3D-Filme verwendet wird. Ob die UVD-Einheit jetzt auch fähig ist, 4k-Filme zu dekodieren, konnte uns AMD bisher nicht sagen. Entsprechende Auflösungen werden jetzt jedenfalls vom verbauten Displaycontroller unterstützt.
Gerade mit Hinblick auf die Verwendung von "Temash" in Tablets ist es erfreulich, dass jetzt auch eine VCE-Einheit (H.264 HD Encoder) mit an Bord ist. Die verbaute Version soll dazu in der Lage sein, Videos in einer Auflösung von 1080p bei 60 Hz schneller als in Echtzeit ins H.264-Format zu enkodieren. Dabei kann zwischen einem Full Fixed und einem hybriden Modus gewählt werden, bei dem ein Teil auf den Shadern der GPU berechnet wird. Als Neuerung gegenüber bisherigen Implementierungen wird Scalable Video Coding (SVC) angegeben, was wohl eine Skalierung des Videomaterials beim Transkodieren ermöglicht. Das bereits angesprochene ODM-Tablet machte allerdings wohl keinen Gebrauch von der VCE-Einheit, als wir versuchten, ein Video mit Hilfe der Kamera-App von Windows 8 aufzunehmen. Dies machte sich durch eine sehr ruckelige Aufnahme bemerkbar, da die offenbar verwendeten CPU-Kerne mit dieser Aufgabe überfordert waren.
Die Unified Northbridge vernetzt die einzelnen Funktionsblöcke des SoCs miteinander, wobei die GPU über den Graphics Memory Bus mit 256 Bit pro Richtung an den Speicher-Controller angebunden ist. Außerdem kann die GPU über den sogenannten Fusion Compute Link (FCL) mit einer Breite von 128 Bit pro Richtung auf den kohärenten Speicherbereich der CPU-Kerne zugreifen. Der 64 Bit breite Speicher-Controller steuert wiederum DDR3-Speichermodule mit Versorgungsspannung von 1,25, 1,35 oder 1,5 V an. Bei geringer Auslastung kann das Speicherinterface in einen höheren P-State versetzt werden, sodass die Taktfrequenz, mit der die Module angesteuert werden, absinkt. Derzeit erlaubt AMD maximal DDR3-1600, was einer Bandbreite von 10,3 GB/s entspricht.
Für den Anschluss von gleichzeitig maximal zwei Bildschirmen stellt der SoC Ausgänge bereit, die als DisplayPort 1.2, DVI oder HDMI 1.4a konfiguriert werden können. Außerdem soll auch die Ausgabe eines analogen VGA-Signals oder von eDP bzw. 18bpp Single Channel LVDS möglich sein. In Abhängigkeit vom vorgesehenen Anwendungsfall können vier 1x PCIe-Links der Version 2.0 beliebig für den Anschluss von Peripherie genutzt werden. Außerdem lässt sich eine diskrete Grafikkarte über einen 4x PCIe-Link anschließen. Ebenfalls mit an Bord sind 8x USB 2.0, 2x USB 3.0, 2x SATA 6Gb/s, ein Controller für SD Card Reader sowie einer für Infrarot-Empfänger (z. B. für Fernbedienungen).
Mit Hilfe der Turbo-Funktionalität soll der verfügbare TDP-Spielraum in Abhängigkeit von der anliegenden Arbeitslast möglichst effektiv auf die Funktionseinheiten verteilt werden, sodass eine effiziente Nutzung der vorhandenen Ressourcen möglich ist. Dabei bezieht der Controller nicht nur die aktuelle Leistungsaufnahme jeder einzelnen Funktionseinheit mit ein, sondern auch die Temperaturverteilung über den Die.
"Temash"
"Temash" soll nach dem Willen von AMD eine völlig neue Geräteklasse begründen. Dabei stehen dank der niedrigen TDP sogenannte "Performance Tablets" und Hybrid-Geräte im Fokus. Letzteres können beispielsweise Netbooks sein, welche um die Bedienung mittels Touch erweitert wurden. Hierzu sind aber sicherlich auch Geräte zu zählen, die von AMDs "Turbo-Dock"-Technologie Gebrauch machen. Der APU eines solchen Tablets würde dank der Zuführung eines kühlenden Luftstroms durch die Dockingstation ein größerer TDP-Spielraum (konfigurierbare TDP) ermöglicht werden, sodass höhere Taktraten und damit zugleich eine höhere Leistungsfähigkeit im Dock zur Verfügung steht. Leider konnte AMD wohl bisher lediglich einen OEM von dieser durchaus sinnvollen Funktion überzeugen.
Folgende Modelle hat AMD zum Start im Angebot:
"Kabini"
Was bisher von den "Zacate"-APUs und den kleineren "Trinity"-APUs der A4-Serie abgedeckt wurde, ist künftig das Spielfeld für "Kabini". Als Konkurrenten sind hier die Celeron- und Pentium-Prozessoren von Intel vorgesehen.
Die Modellpalette setzt sich zum Start wie folgt zusammen:
"Richland"
Die "Richland"-APUs runden das Angebot schließlich nach oben hin ab, wobei sich AMD gegen die Intel Core i3 und i5 positioniert. Weitere Details zur runderneuerten "Trinity"-APU können unserer damaligen News entnommen werden. Im Wesentlichen hat hier AMD am Turbo sowie Power-Management gefeilt und die Taktfrequenzen leicht angehoben.
Nachfolgend haben wir sämtliche bisher bekannten "Richland"-Modelle zusammengestellt. Darunter sind jetzt auch die ersten Modelle mit abgesenkter TDP zu finden.
Bezüglich der Verfügbarkeit von entsprechenden Notebooks mit "Richland"-APU gab uns AMD zu verstehen, dass es zwar bereits Modelle in Asien zu kaufen gibt, die interessierten Kunden in Europa sich aber wahrscheinlich noch bis Anfang Juni gedulden müssen. Ob es dann auch Geräte mit der Dock-Technologie geben wird, ist allerdings fraglich. Hiermit soll es kostengünstig möglich sein, auf einfache Weise externe Geräte und Bildschirme über einen einzigen Anschluss mit dem Notebook zu verbinden. Die Gesamtlösung soll dabei angeblich auf dem Preisniveau eines einzelnen Thunderbolt-Kabels liegen. Ein ähnliches Konzept wurde bereits zur Einführung von "Trinity" vorgestellt, eine Umsetzung dieser interessanten Idee in einem Endgerät ist uns aber bisher nicht bekannt.
Software-Ökosystem
Auch am Software-Ökosystem wurde weiter gearbeitet. Tools wie AMD Face Login, Gesture Control (Kooperation mit eyeSight), Screen Mirror und Quick Stream sollen einerseits dem Kunden einen Mehrwert bieten und zum anderen die Leistungsfähigkeit der APUs aufzeigen. In der nächsten Folie ist aufgeschlüsselt, für welche APU-Serien die einzelnen Tools verfügbar sind. Ob sie in den konkreten Endgeräten dann auch vorhanden sind, entscheidet der jeweilige OEM-Partner. AMD stellt die Software lediglich optional zur Verfügung. Zudem können über den Emulator von Bluestacks Android-Apps unter Windows ausgeführt werden.
Zur Illustration hat AMD auf seinem YouTube-Kanal ein Video veröffentlicht, in dem die neuen Funktionen Gesture Control (Steuerung über einfache Gesten), Face Login (Login unter Windows 8 durch Gesichtserkennung) und Screen Mirror (Streamen auf ein DLNA-fähiges Gerät) vorgestellt werden.
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