Si chiamerà Carrizo la nuova generazione di unità d’elaborazione accelerata di Amd, note come Apu, pensata per notebook e desktop a basso consumo e presentata durante l’International Solid State Circuits Conference in corso a San Francisco. Il processore, parte della A-Series, è dotato di core x86 Excavator, che offrono un incremento di istruzioni-per-clock, della nuova classe di unità di elaborazione grafica Amd Radeon e del 29% in più di transistor all’interno di un die di poco più grande di quello del predecessore, Kaveri. Si è passati infatti da 245 millimetri quadrati a 250.
Progettato come system-on-chip, secondo l’azienda produttrice ridurrà del quaranta per cento il consumo dei core, migliorando nel contempo le prestazioni di calcolo, la grafica e le performance multimediali rispetto alle versioni precedenti. Il progetto sposa l’iniziativa 25x20 di Amd, che vuole migliorare di 25 volte l’efficienza energetica delle sue architetture entro il 2020.
Tra le altre caratteristiche di Carrizo troviamo un decoder video H.265 integrato e dedicato, in grado di supportare realmente la risoluzione video 4K, così come l’implementazione – per la prima volta in un Apu realizzata da Amd – di un controller Southbridge. Ma non solo: la disponibilità di nuove librerie ad alta densità ha permesso di arrivare a un totale di 3,1 miliardi di transistor sul die, riservando così un’area maggiore per la gestione della grafica, dei contenuti multimediali e per l’integrazione del controller Southbridge sullo stesso chip.
La disponibilità aggiuntiva di transistor ha permesso inoltre a Carrizo di diventare il primo processore progettato per rispettare le specifiche Hsa 1.0 sviluppate dalla Heterogeneous System Architecture Foundation, un consorzio no profit di diverse aziende nato per facilitare la programmazione di dispositivi eterogenei.
Il principale vantaggio di progettazione è però legato al supporto a hUma, o Heterogeneous Unified Memory Access. Grazie a questa tecnologia, la Cpu e l’unità di elaborazione grafica condividono la stessa memoria indirizzabile e possono allocare i dati in qualsiasi punto all’interno dello spazio disponibile. Questa architettura permette quindi di ridurre in modo sensibile il numero di istruzioni richiesto per completare un singolo compito, incrementando sia le prestazioni sia l’efficienza energetica.
Come detto, Amd sembra essersi spesa soprattutto su quest’ultimo fronte. Per far fronte ai cali di tensione, i processori si “garantiscono” un voltaggio leggermente superiore al fabbisogno reale, nell’ordine del 10-15%. Questo per assicurarsi una quantità di Volt sempre sufficiente. Ma un voltaggio eccessivo è ovviamente più costoso e aumenta i consumi energetici, in una proporzione doppia rispetto all’incremento percentuale di voltaggio: il 10% di sovra-voltaggio corrisponde a uno spreco stimato intorno al 20%.
Ecco perché Amd ha deciso di investire in questo settore, introducendo un nuovo ventaglio di tecnologie per ottimizzare la gestione elettrica. Innanzitutto, viene velocizzato il processo di confronto tra voltaggio medio ed eventuali cali di tensione, arrivando a decisioni prese nell’ordine dei miliardesimi di secondo. Le regolazioni, a partire da Carrizo, vengono prese sia dalla Cpu che dalla Gpu e il risultato è la riduzione dei consumi fino al 19%.
Un’altra tecnologia integrata con Carrizo è Avfs e riguarda l’implementazione di sensori brevettati in silicio che rilevano la velocità e il voltaggio, insieme a quelli tradizionali dedicati alla temperatura e ai consumi. I primi sensori permettono quindi a ogni Apu di conformarsi alle caratteristiche specifiche del proprio silicio, al comportamento della piattaforma e all’ambiente operativo. Grazie alla possibilità di adattarsi in tempo reale a questi parametri, la tecnologia Avfs può portare a un risparmio energetico del 30%.