Pages

Thứ Bảy, 22 tháng 11, 2014

AMD ra mắt APU đầu tiên dựa trên kiến trúc HSA: nhanh hơn, mạnh hơn, tiết kiệm điện hơn

AMD_Carrizo.

Tại sự kiện Future Of Compute mới diễn ra, AMD đã ra mắt "Carizzo" - mẫu SoC hiệu năng cao đầu tiên của công ty dựa trên kiến trúc hệ thống phức tạp (Heterogenous Systems Architecture - HSA 1.0). Nhân CPU của Carizzo sử dụng nền tảng Excavator, còn GPU Radeon thì được phát triển bằng kiến trúc "thế hệ tiếp theo". AMD hứa hẹn con chip này sẽ mang lại hiệu năng cao cũng như hiệu quả sử dụng năng lượng tốt nhờ tận dụng một cách đầy đủ GPU tích hợp. Trong thời gian tới, ngoài AMD, các thành viên khác thuộc Hiệp hội HSA (chẳng hạn như Qualcomm, Marvell, có cả ARM) cũng sẽ tiếp tục nghiên cứu và cho ra đời những con chip được xây dựng trên kiến trúc này.

Cũng trong dịp này AMD ra mắt thêm "Carrizo-L", một SoC tầm thấp sử dụng nhân CPU Puma+ và kiến trúc GPU Graphics Core Next (đã cũ, không phải thế hệ mới như GPU của Carrizo). Con chip này sẽ được dùng trong tablet, máy tính Windows tầm thấp và có thể cả trong Chroembook.

Cả Carrizo và Carrizo-L đều sẽ hỗ trợ đầy đủ cho Windows 10, tập lệnh DirectX12, OpenCL 2.0, các API Mantle cũng như công nghệ đồng bộ hình ảnh AMD FreeSync. Chúng cũng được trang bị AMD Secure Processor (trước đây là một nhân Cortex-A5 nằm bên trong chip, sắp tới có thể là A7 hoặc A53) kết hợp với tính năng ARM TrustZone để giữ cho dữ liệu nhạy cảm nằm tách biệt khỏi hệ điều hành chính.

Carizzo và Carizzo-L sẽ được bán ra thị trường vào năm sau.

Tìm hiểu thêm về HSA

Kiến trúc này nhấn mạnh vào sự phối hợp hoạt động của CPU, GPU và các bộ co-processor khác. Nó đã được AMD cùng các đối tác của mình trong Hiệp hội HSA phát triển hơn 2 năm. CPU sẽ đảm nhiệm việc xử lý các tác vụ theo tuần tự, còn GPU thì xử lý những tiến trình song song (ví dụ: tính toán dấu chấm động). Cả hai sẽ chia sẻ chung một bộ nhớ để không bên nào bị thiếu hụt vùng lưu trữ cần thiết cho hạt động của mình.

HSA.

Kiểu kết hợp CPU và GPU vào chung trong một đế như cách mà AMD đang thực hiện không phải là mới. Hãng đã ra mắt những sản phẩm như thế nhiều năm nay và gọi chúng là APU. Giờ đây, với kiến trúc HSA 1.0, AMD càng hoàn thiện hơn những con APU của mình về mặt hiệu năng, giảm độ trễ, tối ưu mức sử dụng năng lượng, đồng thời giúp lập trình viên dễ dàng hơn trong việc viết phần mềm. AMD muốn GPU phải hoạt động như là CPU, như vậy thì cách đối xử của phần mềm với các nhân xử lý nói chung sẽ thống nhất hơn.

Bên cạnh đó, HSA còn giúp tổ chức bộ nhớ tốt hơn vì giờ đây các ô nhớ của GPU hay CPU đều sử dụng chung một không gian địa chỉ ảo (virtual address space), nhờ vậy lập trình viên sẽ không gặp nhiều khó khăn trong việc di chuyển dữ liệu giữa các loại bộ nhớ khác nhau. Việc trao đổi dữ liệu giữa CPU và GPU sẽ nhanh hơn, ít lỗi, ít thành phần dư thừa hơn, và đây chính là một điểm khác biệt lớn so với của APU trước đây của chính AMD.

Nhìn tổng quan, chúng ta sẽ có những chiếc máy tính mạnh mẽ hơn (cả về mặt xử lý và đồ họa) và độ phản hồi tốt hơn, từ đó giúp giải quyết công việc nhanh hơn, chính xác hơn với chi phí thấp hơn. Hiệu quả sử dụng năng lượng của chip cũng được tăng cao nhờ các giải pháp do AMD phát triển.

AMD có một vị trí rất độc đáo để triển khai HSA vào thực tế bởi hãng có thể làm sản xuất CPU và GPU, còn NVIDIA thì không thể làm được chuyện đó. Kiến trúc GPU Maxwell mới của NVIDIA có hỗ trợ nhiều tính năng có thể dùng cho việc tính toán heterogeneous, nhưng bởi vì công ty không có CPU x86 của riêng mình nên hiệu quả mang lại không thể bằng như AMD. NVIDIA chỉ có thể khai thác heterogeneous trong mảng chip di động với những CPU ARM của mình, và hãng dự tính sẽ công bố tính năng đó trong người kế nhiệm của Tegra K1.

Intel cũng có thể đi theo con đường tương tự như AMD bởi giờ đây họ đã có thể làm cả CPU và GPU. Tuy nhiên, họ lại chọn một hướng khác: AMD làm APU để kết hợp CPU và GPU, còn Intel thì sản xuất CPU giá rẻ có khả năng hoạt động như là GPU. Co-processor Intel Xeon Phi đang bán trên thị trường hoạt động theo cùng cách này, nhưng nó chỉ có mặt trong server và siêu máy tính chứ không phải là những thiết bị tiêu dùng.

HSA_Foundation.
Các thành viên trong Hiệp hội HSA