Trinity - die zweite Generation A-Serie-APU

Onkel_Dithmeyer

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Vor 11 Monaten stellte AMD mit der Plattform Sabine die erste A-Serie-APU vor - heute erscheint der Nachfolger. Er trägt den geschichtsträchtigen Namen Trinity. Er steht eigentlich für die Trinität (Dreifaltigkeit) und bezeichnet im Christentum die Wesens-Einheit von Gott, Jesus und dem heiligen Geist. Hier kann man bereits Bezüge herleiten, in der Trinity-APU sind CPU, GPU und Northbridge in einem Die vereint. Strickt man diesen Gedanken weiter, kommt man zum Fest der Dreifaltigkeit (Trinitatis), dem ersten Sonntag nach Pfingsten. Damit wäre Trinity dann aber zu früh dran. Abseits der Theologie findet man den Begriff Trinity in der Neuzeit vor allem im Zusammenhang mit Computern. Im Film Matrix von 1999 hießt eine Hauptfigur Trinity, der Film konnte mit einzigartigen Effekten aufwarten und bekam unter anderem dafür einen Oscar verliehen. Weniger bekannt dürfte das gleichnamige Computerspiel aus dem Jahr 1986 sein. Mit heutigen Spielen kaum vergleichbar, handelte es sich dabei um ein Text-Adventure und kam damit vollkommen ohne Effekte aus. Die Handlung des Spiels führt uns dann zu einem Ereignis, das vielen unter dem Namen vielleicht nicht bekannt ist und eher eine dunkle Stunde unserer Geschichte darstellt - der Trinity-Test. Am 16. Juli 1945 zündete das US-Militär unter dem Codenamen Trinity die erste Kernwaffenexplosion im Rahmen des Manhattan-Projekts. Von der Durchschlagskraft mit 21 Kilotonnen TNT-Äquivalent dürfte Trinity aber entfernt sein, hoffentlich auch von der Freisetzung der 88 TJ Energie (24.464 MWh).

<center><a href="http://www.planet3dnow.de/photoplog/index.php?n=20243"><img src="http://www.planet3dnow.de/photoplog/images/54308/large/1_05-Trinity-Notebook.jpg" border="0" alt="Trinity - Überblick"></a></center><img src="http://vg04.met.vgwort.de/na/f29e4a93e8764b65aa8f1ab327c8ae5d" width="1" height="1" alt="">

AMDs Trinity, wie er heute vorgestellt wird, soll aber kein Hitzkopf sein. Die grüne Prozessorschmiede streicht sogar die 45-W-TDP-Klasse und fügt stattdessen eine neue mit nur 17 W zum Portfolio hinzu, obwohl die Transistoranzahl und die Die-Fläche gestiegen sind. Neu sind außerdem die Unterstützung für Eyefinity zum Ansteuern von mehr als zwei Monitoren und AMDs Turbo Core 3. Der Anwender wird im Taskmanager aber wie bisher maximal vier Threads erblicken. Dabei handelt es sich aber nicht wie bisher um vier eigenständiger Kerne, sondern zwei Module, wie wir sie bereits von Bulldozer-CPUs her kennen. AMD hat sich aber hingesetzt und die Module überarbeitet, herausgekommen sind sogenannte Piledriver-Kerne. Allzu viele Neuerungen sollten hier allerdings nicht erwartet werden. Es wurde vermutlich eher mehr Feintuning betrieben, um einige Flaschenhälse der Architektur abzumildern oder gar zu beseitigen, dazu mehr auf der nächsten Seite.

[BREAK=Architekturvergleich]<img src="http://vg04.met.vgwort.de/na/f29e4a93e8764b65aa8f1ab327c8ae5d" width="1" height="1" alt="">
Alle Details der zweiten Bulldozer-Generation mit dem Codenamen Piledriver bzw. des Trinity-Dies mit der Modellnummer 10h haben wir bereits in früheren Meldungen behandelt:
<ul><li><a href="http://www.planet3dnow.de/cgi-bin/newspub/viewnews.cgi?id=1335901308">Details zu Trinity und Piledriver-Kernen aufgetaucht</a><li><a href="http://www.planet3dnow.de/cgi-bin/newspub/viewnews.cgi?id=1334532731">Trinity mit aktivierter Integer-Divisions-Einheit: Auch auf FX-Chips reaktivierbar?</a></li><li><a href="http://www.planet3dnow.de/cgi-bin/newspub/viewnews.cgi?category=1&id=1328302051">AMD Analystentag 2012, der Tag danach: Piledriver 10h & 20h; Fragezeichen bei 28nm CPU-Updates</a></li></ul>

Deswegen hier nur noch die Stichpunkte im Überblick:

<center><a href="http://www.planet3dnow.de/photoplog/index.php?n=20281"><img src="http://www.planet3dnow.de/photoplog/images/54308/1_Verbesserungen-Piledriver-Kerne.png" border="1" width="900" alt="Verbesserungen an Piledriver-Kerne"></a></center>

<ul><li>10% größere INT-Scheduler: 44 statt 40 Einträge</li><li>Größere L1-TLB Einträge </li><li>Aufheben des Strafzolls für 256-Bit-AVX-Befehle</li><li>Funktionsfähige Integer-Divisions-Einheit</li><li>Doppelte so große Instruktion-Fenster</li><li>Unterstützung neuer Instruktionen (FMA3, F16C, ect.)</li><li>Schnellere Streaming-Writes</li><li>größere Sprungvorhersage-Tabellen</li></ul>

<b>Kernvergleich</b>
<center><img src="http://www.planet3dnow.de/photoplog/file.php?n=20271&w=o"></center>

Wirft man einen Blick auf die zwei verschiedenen Kerne, stellt man fest, dass die Unterschiede so gut wie nicht zu erkennen sind. Sieht man die Änderungen der Sprungvorhersage anhand der größeren Speicherstrukturen (links oben im Eck) noch deutlich, so kann man z.B. den größeren Scheduler, oder die Divisionseinheit nicht erkennen. Wie wir schon im <a href="http://www.planet3dnow.de/cgi-bin/newspub/viewnews.cgi?id=1334532731">Artikel zur Integer-Division</a> feststellten, ist der Integer-Dividierer schon in der Bulldozergeneration enthalten, nur deaktiviert. Es ist deshalb davon auszugehen, dass es such auch mit andere Features ähnlich verhält, weswegen das Auge keine Unterschiede ausmachen kann.

<b>Neues Clock-Mesh</b>

<center><img src="http://www.planet3dnow.de/photoplog/file.php?n=20272&w=o"></center>

Größter Unterschied der Piledriver-Kerne ist die neuartige Takt-Verteilung. Indem man kleine Spulen als Induktoren einsetzt, die eine Art Mini-Energiespeicher darstellen, muss man nicht mehr soviel Strom aufwenden. Die eingesparte Energie kann man stattdessen zur Anhebung der Kernspannung und/oder nur des Taktes nutzen, wodurch sich der Taktspielraum vergrößert. Für die Dual-Die-Version Abu-Dhabi mit insgesamt 16 Kernen gibt AMD einen Taktgewinn von +200 Mhz an (siehe unsere frühere Meldung <a href="http://www.planet3dnow.de/cgi-bin/newspub/viewnews.cgi?id=1336144447">hier</a>).

<b>Fazit</b>
Insgesamt erscheint Piledriver nur ein leichtes Update bzw. eine Bugfixversion von Bulldozer zu sein. Hauptvorteil dürfte die verbesserte Stromsparcharakteristik bzw. der höhere Taktspielraum sein.

[BREAK=Softwareunterstützung]<img src="http://vg04.met.vgwort.de/na/f29e4a93e8764b65aa8f1ab327c8ae5d" width="1" height="1" alt="">
AMD hat offensichtlich festgestellt, dass ein neues Architekturkonzept mit der Softwareunterstützung steht und fällt. Zuletzt konnte Gimp mit Version 2.8 für einige Effekte eine OpenCL-Unterstützung <a href="http://www.planet3dnow.de/vbulletin/showthread.php?t=404876">einführen</a>. AMD zeigt auf der folgenden Folie ein wachsendes Software-Ökosystem, das die Eigenschaften der APU nutzt, wobei hier vor allem auf die Grafikeinheit samt UVD abgezielt wurde.

<center><a href="http://www.planet3dnow.de/photoplog/index.php?n=20245"><img src="http://www.planet3dnow.de/photoplog/images/54308/large/1_07-Trinity-Notebook.jpg" border="0" alt="Trinity - Überblick"></a></center>

Mit dem <a href="http://www.planet3dnow.de/vbulletin/showthread.php?t=403686">VLC Media Player</a> unterstützt AMD ein weiteres beliebtes Open-Source-Projekt. Die Software soll bald mittels OpenCL Rauschen aus Videos entfernen und AMDs Steady Video 2.0 unterstützen. Die API für Steady Video ist von AMD geöffnet worden, so ist diese Funktion auch im Windows Media Player nutzbar.

<center><a href="http://www.planet3dnow.de/photoplog/index.php?n=20198"><img src="http://www.planet3dnow.de/photoplog/images/54308/large/1_17-Trinity-Notebook.jpg" border="0" alt="Trinity - Acceleration"></a></center>

<center><a href="http://www.planet3dnow.de/photoplog/index.php?n=20196"><img src="http://www.planet3dnow.de/photoplog/file.php?n=20196&w=s" border="0" alt="Trinity - Acceleration" hspace="5" vspace="5"></a><a href="http://www.planet3dnow.de/photoplog/index.php?n=20197"><img src="http://www.planet3dnow.de/photoplog/file.php?n=20197&w=s" border="0" alt="Trinity - Acceleration" hspace="5" vspace="5"></a></center>


Ein weiteres Feature, das AMD ins Feld führt, ist die Quick Stream Technology. Dabei handelt es sich um eine Traffic-Optimierung mit einer Priorisierung von Videostreams. In den Fußnoten findet man allerdings den Hinweis, dass AMD es den OEMs überlässt diese Funktion zu umsetzen oder eben nicht.

<center><a href="http://www.planet3dnow.de/photoplog/index.php?n=20199"><img src="http://www.planet3dnow.de/photoplog/images/54308/large/1_18-Trinity-Notebook.jpg" border="0" alt="Trinity - Acceleration"></a></center>

In dem Zusammenhang ist erwähnenswert, dass Trinitys GPU-Teil zwar noch auf VLIW4-Basis aufgebaut ist und nicht wie AMDs aktuelle HD-7000-Serie auf GCN-Basis, aber bereits einige zusätzliche Funktionen der neuen Grafikkarten inne hat. So etwa die VCE-Einheit, die wir in der <a href="http://www.planet3dnow.de/cgi-bin/newspub/viewnews.cgi?id=1324537822">News zur Vorstellung</a> der Architektur bereits diskutiert haben. Zudem arbeitet AMD mit weiteren Open-Source-Projekten zusammen, um weitere Anwendungen mit Hilfe der GPU zu beschleunigen. Hierzu zählen beispielsweise der beliebte H.264-Encoder x264 und das Video-Tool Handbrake.

[BREAK=VISION A10]<img src="http://vg04.met.vgwort.de/na/f29e4a93e8764b65aa8f1ab327c8ae5d" width="1" height="1" alt="">
Im Vorfeld wurde es gemunkelt, jetzt besteht Gewissheit: AMD führt eine neue Vision-Stufe ein. War beim Llano bei A8 schluss, kommt Trinity bis VISION A10. Wärend auf der linken Seite der Folie das bekannte Farbschema fortgesetzt wird, sieht man rechter Hand die silbernen VISION-Aufkleber für die ULV-Versionen in den Ultrathin-Geräten.

<center><a href="http://www.planet3dnow.de/photoplog/index.php?n=20253"><img src="http://www.planet3dnow.de/photoplog/images/54308/large/1_30-Trinity-Notebook.jpg" border="0" alt="Trinity - VISION"></a></center>

<center><a href="http://www.planet3dnow.de/photoplog/index.php?n=20246"><img src="http://www.planet3dnow.de/photoplog/file.php?n=20246&w=s" border="0" alt="Trinity - Überblick" hspace="5" vspace="5"></a><a href="http://www.planet3dnow.de/photoplog/index.php?n=20247"><img src="http://www.planet3dnow.de/photoplog/file.php?n=20247&w=s" border="0" alt="Trinity - Überblick" hspace="5" vspace="5"></a><a href="http://www.planet3dnow.de/photoplog/index.php?n=20254"><img src="http://www.planet3dnow.de/photoplog/file.php?n=20254&w=s" border="0" alt="Trinity - VISION" hspace="5" vspace="5"></a></center>

[Break=AMD AllDay Power]<img src="http://vg04.met.vgwort.de/na/f29e4a93e8764b65aa8f1ab327c8ae5d" width="1" height="1" alt="">
Llano führte auf AMD-Prozessoren Powergating ein und der Hersteller wirbt mit hervorragenden Laufzeiten im Teillast- und lastfreien Betrieb. Dies setzt man konsequent fort und verspricht unter anderem durch auf Leistungsaufnahme getrimmte Piledriver-Kerne, eine optimierte Spannungsversorgung (SVI 2.0), die Verwendung von eDP-Panels und der Unterstützung von sogenannten self-refreshing panels weiteres Einsparpotential.

<center><a href="http://www.planet3dnow.de/photoplog/index.php?n=20250"><img src="http://www.planet3dnow.de/photoplog/images/54308/large/1_12-Trinity-Notebook.jpg" border="0" alt="Trinity - Überblick"></a></center>

<center><a href="http://www.planet3dnow.de/photoplog/index.php?n=20251"><img src="http://www.planet3dnow.de/photoplog/file.php?n=20251&w=s" border="0" alt="Trinity - Überblick"></a></center>

Die Idee hinter Self-Refreshing-Panels ist einfach: Ändert sich das Bild nicht, muss die Grafikeinheit nicht ständig neue Bilder generieren (in der Regel sind das um die 60 Bilder pro Sekunde), sondern darf sich abschalten, bis sich das Bild ändert und das Display zeigt bis dahin das letzte empfangene Bild.

SVI 2.0 kombiniert die Stromversorgung von CPU und GPU-Teil. Dabei sind immer noch unterschiedliche Spannungen möglich, die APU kann aber mittels eines einzelnen BUS mit dem Versorgungschip kommunizieren.

[BREAK=Effizienzsteigerung]<img src="http://vg04.met.vgwort.de/na/f29e4a93e8764b65aa8f1ab327c8ae5d" width="1" height="1" alt="">
AMD spricht davon, die Performance pro Watt verdoppelt zu haben. Dabei vergleicht man Trinitys 17-W-APU mit einem Llano der 35-W-Klasse.

<center><a href="http://www.planet3dnow.de/photoplog/index.php?n=20231"><img src="http://www.planet3dnow.de/photoplog/file.php?n=20231&w=l" border="0" alt="Trinity - Daten"></a></center>
<center><a href="http://www.planet3dnow.de/photoplog/index.php?n=20221"><img src="http://www.planet3dnow.de/photoplog/file.php?n=20221&w=s" border="0" alt="Trinity - Daten" hspace="5" vspace="5"></a></center>

Das erreicht AMD aber nicht ausschließlich durch die Piledriver-Kerne und Selektion, sondern auch durch Fortschritte des Auftragfertigers GlobalFoundries im 32-nm-Prozess. So schafften es die Ingenieure die Transistorlänge mittels eines HKMG (High-K Metal Gate) von 40 auf 30 nm zu reduzieren.

<center><a href="http://www.planet3dnow.de/photoplog/index.php?n=20230"><img src="http://www.planet3dnow.de/photoplog/file.php?n=20230" border="0" alt="Trinity - Daten" hspace="5" vspace="5"></a><a href="http://www.planet3dnow.de/photoplog/index.php?n=20229"><img src="http://www.planet3dnow.de/photoplog/file.php?n=20229" hspace="5" vspace="5" border="0" alt="Trinity - Daten"></a></center>

[BREAK=Die Modelle im Detail & Dual Graphics]<img src="http://vg04.met.vgwort.de/na/f29e4a93e8764b65aa8f1ab327c8ae5d" width="1" height="1" alt="">
AMD beschränkt sich zu Beginn auf 5 Modelle. Dabei gehören zwei APUs der Low-Voltage- bzw. Ultra-Low-Voltage-Klasse an. Diese sind im Gegensatz zu den anderen nicht gesockelt sondern verlötet.

<center><a href="http://www.planet3dnow.de/photoplog/index.php?n=20212"><img src="http://www.planet3dnow.de/photoplog/images/54308/1_AMD_A-Serie_35-W-Modelle.png" border="1" width="900" alt="Trinity - Architektur"></a></center>
<center><a href="http://www.planet3dnow.de/photoplog/index.php?n=20211"><img src="http://www.planet3dnow.de/photoplog/images/54308/1_AMD_A-Serie_17-25-W-Modelle.png" border="1" width="900" alt="Trinity - Architektur"></a></center>

Dual Graphics gab es schon mit Llano. Neu ist nun, dass auch DirectX 9 unterstützt wird. Die erste Generation A-Serie-APUs konnte eine dedizierte Grafikkarte nur bei DX10 und 11 im Verbund betreiben. Die Beschleunigung soll dabei im besten Fall bis zu 89% betragen, wie herstellereigene Benchmarks zeigen.

<center><a href="http://www.planet3dnow.de/photoplog/index.php?n=20225"><img src="http://www.planet3dnow.de/photoplog/file.php?n=20225&w=m" hspace="5" vspace="5" border="0" alt="Trinity - Daten"></a><a href="http://www.planet3dnow.de/photoplog/index.php?n=20226"><img src="http://www.planet3dnow.de/photoplog/file.php?n=20226&w=m" hspace="5" vspace="5" border="0" alt="Trinity - Daten"></a></center>



[BREAK=Leistungsvergleich]<img src="http://vg04.met.vgwort.de/na/f29e4a93e8764b65aa8f1ab327c8ae5d" width="1" height="1" alt="">AMDs Trinity soll im Vergleich zum Vorgänger bis zu 25% mehr x86- und 50% mehr Grafikleistung bringen. Dem Kunden verspricht man zudem bis zu 12 Stunden Batterielaufzeit und ein an die Wünsche angepasstes Produkt.

<center><a href="http://www.planet3dnow.de/photoplog/index.php?n=20258"><img src="http://www.planet3dnow.de/photoplog/images/54308/large/1_35-Trinity-Notebook.jpg" border="0" alt="Trinity - VISION"></a></center>

Aber auch gegen den Konkurrenten Intel will man Punkten können. So erreicht die A10-5800K-APU im Vergleich zum Core I7 3770K vor allem bei Spielen deutlich mehr Bildwiederholungsraten. Angeführt werden hier folgende Spiele in Auflösung 1680x1050:
<ul><li>Crysis ~140% (50,9)</li><li>Metro 2033 ~120% (20,5)</li><li>DiRT 3 ~150% (29,9)</li><li>Starcraft 2 ~155% (44,6)</li><li>Skyrim ~130% (33,4)</li></ul>

Dabei bezieht man sich beim Ivy-Bridge auf die Ergebnisse von Anandtech. Die vom Intel erreichten FPS haben wir in der Klammer hinten angefügt. Offensichtlich ist die im A10-5800K integrierte Grafikeinheit also deutlich leistungsfähiger als Intels HD4000-Lösung. Im Bereich Anwendungen präsentiert AMD auch einige Benchmarks, diese sind allerdings ausnahmslos OpenCL- oder anderweitig grafikbeschleunigt. So verspricht AMD etwa bei Adobes Photoshop CS6 Leistungsvorsprünge um bis zu 850% eines A10-4600M gegenüber einem i5-2520M.

<center><a href="http://www.planet3dnow.de/photoplog/index.php?n=20209"><img src="http://www.planet3dnow.de/photoplog/images/54308/large/1_28-Trinity-Notebook.jpg" border="0" alt="Trinity - Acceleration" hspace="5" vspace="5"></a>
<a href="http://www.planet3dnow.de/photoplog/index.php?n=20202"><img src="http://www.planet3dnow.de/photoplog/file.php?n=20202&w=s" border="0" alt="Trinity - Acceleration" hspace="5" vspace="5"></a><a href="http://www.planet3dnow.de/photoplog/index.php?n=20208"><img src="http://www.planet3dnow.de/photoplog/file.php?n=20208&w=s" border="0" alt="Trinity - Acceleration" hspace="5" vspace="5"></a><a href="http://www.planet3dnow.de/photoplog/index.php?n=20206"><img src="http://www.planet3dnow.de/photoplog/file.php?n=20206&w=s" border="0" alt="Trinity - Acceleration" hspace="5" vspace="5"></a></center>

Ein genaues Bild der Leistungsfähigkeit werden erst unabhängige Tests zeigen. Bei uns müsst ihr euch leider noch ein wenig gedulden, bis das Desktop-Pendant verfügbar ist. Erst dann werden wir uns ausgiebig mit den Zugewinnen zum Vorgänger und auch den Architekturverbesserungen gegenüber Bulldozer beschäftigen.


<b>Die Bilder in Serien:</b><ul><li><a href="http://www.planet3dnow.de/photoplog/index.php?n=20239">Überblick</a></li><li><a href="http://www.planet3dnow.de/photoplog/index.php?n=20219">Architektur</a></li><li><a href="http://www.planet3dnow.de/photoplog/index.php?n=20220">Daten</a></li><li><a href="http://www.planet3dnow.de/photoplog/index.php?n=20195">Acceleration</a></li><li><a href="http://www.planet3dnow.de/photoplog/index.php?n=20252">VISION</a></li><li><a href="http://www.planet3dnow.de/photoplog/index.php?n=20232">Fußnoten</a></li></ul>

<b>Quellen</b><ul><li><a href="http://de.wikipedia.org/wiki/Trinity" target="b">Wikipedia</a></li><li><a href="http://chinese.vr-zone.com/15572/omg-is-trinity-apu-power-point-04302012/" target="b">VR-Zone</a></li><li><a href="http://www.google.de/url?sa=t&rct=j&q=svi%202.0&source=web&cd=4&ved=0CFAQFjAD&url=http%3A%2F%2Fwww.intersil.com%2Fdata%2Ffn%2Ffn8263.pdf&ei=cfSxT5SyMIbRsgbC7vWvBA&usg=AFQjCNGmI4pXFw1NYzGSU9ZSwDEu1_6rlA" target="b">Intersil</a></li><li><a href="http://www.hardwaresecrets.com/article/Introducing-the-Panel-Self-Refresh-Technology/1384" target="b">HardwareSecrets</a></li><li>AMD</li></ul>

<a href="http://www.planet3dnow.de/vbulletin/showthread.php?t=405076">>> Kommentare</a>
 
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