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三大看点 AMD Puma平台能否抗衡迅驰五?

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三大看点 AMD Puma平台能否抗衡迅驰五?

  如果说近几年来AMD与Intel在桌面市场的竞争还算是“分庭抗礼”的话,那么AMD在移动市场中的表现则相对要逊色一些。这一方面是因为Intel的“迅驰”平台确实在性能和功耗等方面有着出色的表现,另一方面也和AMD最近两年的新产品推出速度较慢有一定的关系。

  现在,沉寂了两年之久的AMD终于要在08年二季度重拳出击了——名为“Puma”的移动平台拥有多项新颖技术,将会显著提升AMD在移动市场中的竞争力。而差不多在同一时期,Intel也将会发布第五代迅驰平台Montevina。毫无疑问,这两大平台将在今年三四季度的笔记本市场中展开前所未有的激烈竞争。

  而这种竞争正是我们所希望看到的,毕竟任何一个行业出现垄断对消费者都是不利的。正因为如此,使得我们对Puma平台充满了期待。从目前我们掌握的资料来看,Puma绝不仅仅是迅驰平台的模仿和追随者——事实上,它还会拥有一些领先于迅驰的新技术。其中,代号为“Griffin”的处理器格外引人关注。Griffin是希腊神话里狮身鹫首的怪兽,具有狮子的强力和鹫的机动力



三大看点 AMD Puma平台能否抗衡迅驰五?

  在本文中,我们就将为您详细分析Puma平台和迅驰5平台各自的优势和不足,算是对这场即将掀起的平台大战做一个前瞻性分析。


· Puma平台的前身:Kite Refresh

  实际上AMD在并购ATI后,于07年推出过自己的第一套移动平台,并将其命名为“Kite Refresh”。大家可能对它几乎没有任何印象,因为从命名上我们就可看出,这个平台更多地扮演的是一个尝试和过渡的角色——而且从技术角度来讲,它也确实没有太多亮点。

  Kite Refresh平台包括代号为Tyler的Mobile Athlon 64 X2处理器(比如TK-53、TK-55等)和RS690T芯片组(集成X1270图形芯片),无线方面则采用开放合作的方式,允许OEM厂商自由选择Broadcom、Atheros等专业品牌的无线模块,它们在功能方面和Intel的产品相比并没有什么区别。



三大看点 AMD Puma平台能否抗衡迅驰五?

取名Kite象征着轻薄省电,但事实并非如此

  作为Kite Refresh平台中的核心组件,Tyler处理器沿用了陈旧的K8架构,导致其效能相对同时期的Core 2 Duo(酷睿2)来说处于明显下风;不过它采用了全新的SOI 65纳米工艺制造,而且支持双通道DDR2-800,效能和功耗表现有所改善,再加上不错的性价比,使得Kite Refresh最终还是在07年的移动市场中分到了一杯羹——只不过和迅驰4平台在07年的大红大紫相比,还有相当大的差距。

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Kite平台中的Turion 64处理器系列

  值得一提的是,一些本应出现在Kite Refresh平台中的新技术被推迟了,它们将会和Puma平台一起发布,其中不乏“杀手锏”型的技术,比如PowerXpress双显卡切换、HyperFlash闪存加速等等。这虽然削弱了Kite Refresh的竞争力,但同时也为Puma平台增加了更多的筹码——我们很希望这能为Puma带来“厚积薄发、一鸣惊人”的效果。

  下面,我们就逐一来介绍Puma平台将带来的这些新技术,相信它们会令您有耳目一新的感觉。

· Griffin处理器是如何提升效能的?

  Puma平台包括代号为“Griffin”的新一代移动处理器以及RS780M芯片组,在继承了PowerXpress双显卡切换、Hyper Flash闪存加速技术之余,Puma平台将重点放在提升电池续航时间方面——在下文中我们可以看到,AMD为Griffin处理器和RS780M加入了丰富的省电技术,希望能够将电池续航力提升到4小时以上,从而显著改善目前AMD移动平台的最大缺陷。

  “Griffin”是希腊神话里面的狮身鹫首的怪兽,这个代号暗示它具有狮子的强力和鹫的机动力。AMD的移动处理器一贯都是以桌面产品为基础开发,从K6时代到Turion 64 X2都是如此,但从Griffin开始AMD的移动处理器将走上独立道路。Griffin不再是对桌面处理器进行功耗控制的改良版,而是经过全新的设计,第一次作为以高效移动为目标的节能型处理器。同时,它们将会以“Turion Ultra”来命名。



AMD Puma Intel Montevina
处理器GriffinPenryn
芯片组RS780MG45(Cantiga)
无线模块开放合作EchoPeak
支持内存DDR2-800DDR3-1066
闪存加速HyperFlashTurbo Memory 2.0
集成显卡HD 2000GMA X4500
特色技术PowerXpress未知

  128位SSE指令单元是Griffin的主要改进点之一,相对于64位SSE单元的Turion 64 X2,Griffin在SSE指令处理时可以获得双倍的多媒体效能,这将缩小它和Penryn处理器的差距。

  整合内存控制器 仍是Griffin在连接架构方面的优势,而Montevina迅驰所采用45纳米Penryn处理器仍采用传统架构,即内存控制器位于北桥芯片中。整合内存控制器设计令Griffin可拥有更快的内存访问,虽然它最高只支持双通道DDR2-800,未加入DDR3的支持,但更快的访问延迟和128位总线足以让它在内存性能上抗衡Montevina平台。另外,Griffin的HT总线也更新到3.0版本,总线配置为2.6GHz频率和16bit,这样就可提供多达20.8Gbps的传输带宽,保证GPU可以同内存系统快速通讯。

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整合内存控制器的Griffin(左)具有更短的延迟

   Griffin并没有一成不变地沿用K10架构,而是从移动应用的需要出发对其进行设计上的裁剪。例如,K10架构的Barcelona配备了2MB的三级缓存,但Barcelona针对的是服务器应用,大缓存可以有效提升性能,而Puma平台专为办公、多媒体、互联网为主的移动应用设计,三级缓存对性能的提升颇为有限,成本和功耗的增加却颇为可观,因此Griffin没有配备三级缓存,而是选择对二级缓存扩充,令每个核心都独占1MB容量,这样Griffin的二级缓存总量提升到2MB,高于当前的Turion 64 X2。当然,Griffin在这一点上与3MB~6MB二级缓存的Penryn还存在相当的距离,毕竟45纳米Penryn的制造工艺比65纳米的Griffin领先了一代。

  (注:加粗表示Griffin的改进点,加粗加红表示领先Intel的技术)

· Griffin处理器是如何降低功耗的?

· RS780M芯片组都有哪些新特性?

   Puma平台的芯片组由RS780M北桥与SB700南桥组成,其中RS780M将会集成更强的图形核心Mobility Radeon HD 2000系列(独显产品则会采用最新的HD 3000系列显卡)。Radeon HD 2000基于统一渲染架构,虽然3D性能并非其特长,但很可能会比Intel迅驰5所集成的图形芯片GMA X4500效能更好。

  Radeon HD 2000集成了 UVD视频引擎,可以为H.264、VC-1提供完整的硬件加速,从而大幅降低CPU占用率,这意味着Puma平台在播放高清视频时,CPU还能够保持低频低电压的运作,有助于降低平台的发热并延长电池续航时间。

  Radeon HD 2000已原生支持HDCP和HDMI输出,为即将到来的蓝光/HD DVD播放作好了充分的准备,同时RS780M内建了两个显示控制器,除了支持常见的DVI、D-Sub、HDMI接口外,还可支持最新的DisplayPort输出。此外,它的另一个优点在于低功耗,这也将进一步改善Puma平台在发热和电池续航力方面的表现。



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颇为实用的PowerXpress双显卡切换技术

  PowerXpress混合图形技术 (又称双卡切换技术)可谓是Puma平台的杀手锏,PowerXpress的实现者仍然是RS780M北桥。众所周知,3D性能和电池时间一直都是笔记本电脑的矛盾:采用独立显卡的机型,虽然可拥有更强的3D性能,但电池时间要少得多;而集成图形的机型,虽然电池时间上具有优势,性能又难如人意。

  这对矛盾在商用领域中尤显突出,过去索尼曾试图用双显卡的设计来解决问题,即同时配备集成图形与独立显卡,通过一个硬开关进行切换:在电池模式下采用集成图形,外接电源时则改用独立显卡。这种设计很好地解决了性能与电池时间的矛盾,但它的不足在于显卡的切换都要求先关闭系统,在关机状态下调整开关后再重启,用户的任务将被迫中断。

  Puma平台的PowerXpress技术可彻底解决这一难题:PowerXpress允许RS780M的集成图形与外接显卡快速切换,如果用户拔掉电源依靠电池运行,那么PowerXpress技术会随即切换到集成显卡模式,独立显卡则被关闭,用户无需重启系统即可完成显卡转换。显然,PowerXpress技术完美地解决了图形性能与电池时间的矛盾,令笔记本电脑可以二者兼得,这项技术也让Puma增色不少,它的不足在于只能支持AMD的独立显卡,如果OEM厂商选择NVIDIA的移动GPU产品,PowerXpress技术便无法生效。

三大看点 AMD Puma平台能否抗衡迅驰五?
Puma平台的HyperFlash技术将加速系统运行

  RS780M将与SB700南桥配合,SB700规格强悍,它提供了6个SATA II、一个并行ATA接口、14个USB接口、HD Audio高保真音频和多个2.0版的PCI Express X1接口,功能丝毫不逊色于英特尔的ICH9M。此外,SB700可支持一项名为“HyperFlash”的闪存加速技术,它与Intel Turbo Memory技术的区别在于:HyperFlash采用NAND闪存专用总线来挂接闪存模块,而Intel Turbo Memory则是采用PCI Express X1接口来挂接闪存模块,专用闪存总线可能具有更短的延迟,但估计与PCI Express X1接口的差距不会很大,实际加速效果主要取决于NAND模块本身的性能。

  RS780M芯片组将采用先进的55纳米工艺制造,这意味着芯片组的功耗将进一步降低。事实上,在移动平台中,芯片组的能耗已是越来越不可忽视,如Santa Rosa平台的GM965芯片组功耗达14瓦,Merom Core 2 Duo处理器的功耗为31瓦,两者总计达到45瓦之多。AMD未披露RS780M的能耗指标,但现行RS690系列便以低功耗著称,所集成的Radeon HD 2000同样在功耗方面表现突出,加上55纳米制造工艺,预计RS780M芯片组的功耗指标能够令人感到满意。


· Puma平台:昙花一现还是分庭抗礼

  除了Griffin处理器和RS780M芯片组,再加上来自第三方的无线模块,就组成了AMD即将发布的Puma移动计算平台。从前文中我们不难看出,它在处理器效能、功耗控制和集成显示芯片等方面都有了长足的进步,完全有可能对Intel同时期的迅驰5平台构成威胁。

  得益于AMD-ATI在图形芯片领域的造诣,Puma平台的HD 2000集成显示芯片可能会比迅驰5的GMA X4500效能更好,在加上PowerXpress双显卡切换技术,Puma或许更适合那些对游戏性能和电池续航时间都有一定要求的用户。

  尽管Griffin相比之前的AMD移动处理器进步明显,但相对Penryn来说或许还有一定差距,毕竟Penryn处理器拥有酷睿微架构、45纳米制造工艺和大容量二级缓存等诸多优势。不过,只要Puma平台能够保持一定的价格优势,相信仍然会获得不少消费者的青睐。



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希望Puma能比Kite Refresh带给我们更多的惊喜

  现有的Turion 64 X2的TDP指标为35瓦,这35瓦功耗已包括CPU与内存控制器,实际功耗水平其实略低于迅驰。但Turion 64 X2机型的电池时间往往不够理想,主要原因仍在于Turion 64 X2处理器的节能机制较为有限,没有充分利用能源,即便是65纳米的新一代Mobile Athlon 64 X2也是如此。

  这种情况将在Puma平台中获得根本性的改变,AMD没有将Puma定位为高性能移动平台,而是走长效电池和性价比路线,以便它能够占领消费市场之余,进入到商用领域。这样,作为Puma平台的核心,Griffin处理器的节电特性就显得非常重要,AMD也为其引入前所未见的众多节能设计。

  首先,Griffin处理器的处理内核与I/O组件(包括内存控制器、Crossbar和HT3总线)实现供电分离 ,也就是内核与I/O组件分别拥有自己的供电线路和电源管理系统,实现相互隔离。这样做的好处显而易见:过去Turion 64 X2的CPU核心与I/O组件都是统一供电,在显卡与内存之间进行数据交换时,CPU核心也处于正常供电状态,额外消耗了不少能源,这也是Turion 64 X2平台电池性能不佳的重要原因。



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处理器供电分离和电压独立控制示意图

  Griffin的分离式供电设计很好地解决了这一问题,若显卡需要与内存交换数据,只需要唤醒Griffin中的I/O组件,两个CPU核心(或一个核心)都可以保持极低耗电的睡眠状态,这样就成功地避免了不必要的能源浪费。这项设计可以显著提升硬件多媒体解码(例如DVD回放)的电池性能,在这类应用中,GPU承担了绝大多数计算任务,而CPU可以一直保持在停步(IDLE)状态。当然,英特尔的Santa Rosa和Montevina平台就没有这样的困扰,因为它们都没有采用CPU整合内存控制器设计,显卡与内存交换数据与CPU无关。

  除此之外,Griffin还增强了睡眠机制,它可支持Sleep(C3)、Deep Sleep(C4)两种睡眠状态(此时电压值为V4),其中C4省电模式为Griffin所新增——这项功能对电池时间影响极大,它所指的并不是操作系统的“睡眠”,而是在未操作状态下,CPU可以快速进入节电状态的能力,例如打字思考的间歇、网页静态浏览的时候,CPU都处于指令等待状态,此时系统可迫使CPU进入睡眠、深度睡眠状态,以达到节电效果,等到有动作时再快速恢复。

  由于进入睡眠状态非常频繁,CPU可以借此节约大量的能源,而睡眠深度越高,节能效果就越突出。目前Intel最新的Penryn处理器已经拥有了C6模式,它可以将Penryn的核心电压降至其所采用制程技术的极限,在该状态下除了处理器停转外还将会关闭所有的高速缓存。而AMD也正在为Griffin研发C6睡眠机制,倘若C6可以在Griffin中获得采用,那么Griffin的节电技术完全可以同Penryn相媲美。

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Griffin还增加了C4睡眠机制

   Griffin在节能方面比Penryn胜出的地方在于,两个核心的频率和电压可以被独立地控制,例如一个核心可以工作在V0电压的全频状态,另一个核心可工作在V1电压的低频状态,这种调节完全是根据任务所需动态进行,如果CPU只是处理单线程任务,那么另一个核心可以进入到深度睡眠的节能状态。尽管Santa Rosa平台也可以支持两个CPU核心的独立频率控制,但它们却无法对电压进行独立调整,因此在这一点上,Griffin具有更出色的能源效率,同时每个核心独立电压控制技术也是未来多核芯片的趋势所在。

  从Merom开始,Intel为移动处理器引入分离式前端总线设计。在正常模式下,前端总线为64位,如果依靠电池运行,处理器的前端总线将降低为32位,以此降低总线部分的能耗。Griffin所采用的HT 3.0总线同样支持类似的机制,它提供了X16、X8、X4、X2和停止等5个状态,如果节能模式开启,Griffin会与配套的RS780M北桥协调,共同将总线的位宽降低,这样HT传输系统的能耗就可以被有效削减。值得一提的是,HT 3.0的总线位宽配置同样是根据传输任务需要动态进行,在基本不影响性能的条件下将总线能耗降到最低点。

   Griffin的温度控制能力也获得很大程度的增强:每个CPU核心都被配置了热量传感器,同时Griffin的温控电路也可侦测内存系统的温度(要求在内存附近安装一个温度感应器),通过预先设定好的温度限制,Griffin处理器可以降低CPU与内存的频率和电压,从而达到降温的目的。这一功能不仅能够保证硬件的安全性,而且可以提高笔记本电脑的使用舒适度。

  综上所述,我们认为Griffin处理器在节能方面确实有着显著的进步,这也令我们对Puma平台的电池续航时间有了更多的期待。

  当然,Puma的进步并不仅仅是处理器组件,它在芯片组当中也融入了诸多新技术,下面我们就一起来了解一下。

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