Piledriver-arkkitehtuuri & Radeon HD 7000

Trinity on seuraaja Llanolle, jonka ensimmäiset APU-piirit julkaistiin viime vuoden kesäkuussa. AMD:n omien sanojen mukaan Trinity kaksinkertaistaa suorituskyvyn suhteutettuna tehonkulutukseen. Llanon piisiru on kooltaan 228 neliömillimetriä ja rakentuu 1,178 miljardista transistorista, kun taas Trinityssä se on kooltaan 246 neliömillimetriä ja transistoreita on 1,303 miljardia. Molemmat valmistetaan 32 nanometrin prosessilla. Trinityn tarjonta skaalautuu laajemmin ja Llanon 34-45 ja 65-100 watin TDP-arvollisten mallien ohella tarjonta käsittää mobiilipuolella 17 watin TDP-arvollisia APU-piirejä.

Siinä missä Llano oli osa Lynx-koodinimellistä alustaa, Trinityn myötä alusta on päivittynyt Virgoksi. Merkittävin ero näiden kahden alustan välillä on prosessorikannan päivittyminen Socket FM1:stä FM2:ksi, eikä APU-piirejä voida asentaa ristiin eri alustojen kesken. Virgo sisältää Trinity-koodinimellisen A10-, A8-, A6- tai A4-tuoteperheen APU-piirin ohella A85-mallisen (Hudson D4) oheislaitepiirin. A85-piirisarjallisen emolevyn omistajat pääsevät nyt helpommalla, sillä Socket FM2 -kannallisia APU-piirejä on luvassa myös tulevaisuudessa. Tiedossa on jo ensi vuoden puolella julkaistava Kaveri-koodinimellinen APU-piiri, jossa on käytössä Streamroller-prosessoriarkkitehtuuri ja Sea Islands -arkkitehtuuri integroidussa grafiikkaohjaimessa.

Trinity rakentuu neljästä Piledriver-arkkitehtuuriin perustuvasta x86-64-prosessoriytimestä, jotka on jaoteltu kahdeksi Piledriver-moduuliksi. Kummassakin moduulissa on oma ytimien kesken jaettu kahden megatavun L2-välimuisti. Llanoon verrattuna AMD mainostaa saavuttaneensa 10-20 prosentin suorituskykyparannuksen ja käytössä on kolmannen sukupolven Turbo Core -teknologia, uusia virransäästöön kehitettyjä ominaisuuksia sekä ylikellotusominaisuuksia. Mainostettu 20 prosentin suorituskykyparannus voitaneen saavuttaa Windows 8:n Task Schedulerilla (tehtävien ajoitus).

Karkeasti otettuna AMD on puristanut Trinity-piisiruun Piledriver-koodinimellisiä x86-64-prosessoriytimiä, Northern Islands -koodinimellisen Radeon HD 7000 -tuoteperheen grafiikkaohjaimen sekä tarvittavat northbridgen ominaisuudet.

Trinityssä on yksi 128-bittinen muistiohjain, joka tukee kaksikanavaisena DDR3-1866-muisteja. Mukana on myös 24 kappaletta PCI Express -linjoja sekä tuki kahden näytönohjaimen ratkaisuille. DirectX 11 -rajapintaa tukevan integroidun grafiikkaohjaimen povataan tarjoavan 30 prosentin parannuksen 3D-suorituskykyyn verrattuna Llanoon. Se tukee Eyefinity-teknologiaa, jonka myötä kolmen näytön konfiguraatiot ovat mahdollisia ilman erillisnäytönohjainta.

PCI Express 2.0 -standardin mukaisia linjoja on yhteensä 24 kappaletta ja niistä 16 voidaan pyhittää erillisnäytönohjaimien käyttöön. Neljä linjaa on UMI-väylän käytössä, joka yhdistää APU-piirin FCH- eli Fusion Controller Hub -piiriin (A85) ja loput neljä ovat vapaasti emolevyvalmistajien käytössä esimerkiksi oheislaitepiirejä varten. Tuettuna ei ole PCI Express 3.0 -standardia, vaikka AMD tuki sitä ensimmäisenä valmistajana Radeon HD 7970 -näytönohjaimellaan.

Trinityssä on käytössä Piledriver-arkkitehtuuri, joka eroaa aiemmin APU-piireissä käytetyistä arkkitehtuureista sen modulaarisen suunnittelun myötä. Moduulissa on kaksi itsenäistä kokonaislukuyksikköä, jotka on varustettu omalla L1-välimuistilla, ja liukulukuyksikkö jakaa kokonaislukuyksiköiden L1-välimuistit. Käytössä olevissa Piledriver-moduuleissa on maksimissaan kaksi megatavua kokonais- ja liukulukuyksikön kesken jaettua L2-välimuistia. Käskykanta tukee FMA3:a (Duse-Multiply Add), jonka Intel tuo prosessoreihinsa Haswell-arkkitehtuurin myötä ensi vuoden alussa.

Bulldozeriin verrattuna Piledriver-arkkitehtuurissa on parannettu IPC-suorituskykyä (Instructions Per Cycle), vähennetty virtavuotoja sekä nostettu kellotaajuuksia. Verrattaessa Llanon Husky-koodinimellisiin prosessoriytimiin, työpöytäsuorituskyvyn mainostetaan parantuneen 26 prosentilla ja mukana on Turbo Core -teknologian 3.0-versio.

Ensimmäisenä julkaistut Llano-koodinimelliset APU-piirit eivät tukeneet Turbo Core -teknologiaa, mutta teknologia implementoitiin myöhemmin julkaistuihin 65 watin TDP-arvollisiin malleihin. Teknologia ylikellotti ainoastaan prosessoriytimiä ja grafiikkaohjain jäi ilman huomiota.

Trinity-APU-piirit tukevat Turbo Coren 3.0-versiota, joka ylikellottaa prosessoriytimien ohella myös grafiikkaohjainta ja kellotaajuuksien säätö tapahtuu TDP-arvon rajoissa. Esimerkissä käytetyn mobiilikäyttöön suunnatun A10-4600M:n tapauksessa Cinebenchissä yhtä säiettä rasittaessa grafiikkaohjain toimii 496 MHz:n kellotaajuudella ja käytettävän prosessoriytimen kellotaajuus nousee 3,2 GHz:iin. PCMark 7:ssä useampaa säiettä rasitettaessa kellotaajuus nousee 2,7 GHz:iin, kun taas 3DMark 11:n grafiikkatesteissä prosessoriytimien kellotaajuus pysyy 2,3 GHz:ssä ja grafiikkaohjaimen kellotaajuus nousee 685 MHz:iin.

Mukana on kolmannen sukupolven Unified Video Decoder- eli UVD-videoprosessori, joka tarjoaa tukee aiempien H.264- ja VC-1-videoformaattien purun ohella Blu-ray 3D:tä, MPEG-2:n entropiakoodausta sekä DivX- ja Xvid-formaattien rautapohjaista purkua. UVD 3.0:ssa on myös optimointeja, joilla pyritään vähentämään prosessorinkäyttöä MPEG-2-videoita toistaessa.

AMD julkaisi yhdessä Dataram-nimisen yrityksen kanssa Radeon RAMDisk -ohjelman. DDR3-muisteilla on mahdollista luoda ohjelman avulla välimuistimedia, joka toimii kiintolevyn tai SSD-aseman parina samaan tapaan kuin Intelin Smart Response -teknologia. Keskusmuistista voi lohkaista maksimissaan neljä gigatavua välimuistikäyttöön ja AMD:n sertifioiduilla Radeon-DDR3-muisteilla raja on kuudessa gigatavussa.

Radeon RAMDisk haukkaa dataa ensisijaiselta kiintolevyltä tai SSD-asemalta RAMDiskille riippuen siitä, kuinka useasti kyseistä dataa käytetään. DDR3-1600-muistikammoilla käyttäjille luvataan datansiirtoa 25,6 gigatavun siirtonopeudella sekunnilla, eli lähes 2000-kertaisella nopeudella perinteiseen kiintolevyyn verrattuna. Data ei säily DDR3-muistikammoissa, kun tietokoneesta kytketään virta pois päältä, joten ohjelma tallentaa säännöllisesti välimuistidataa tallennusmedialle ja joka kerta, kun tietokone sammutetaan.

Radeon RAMDisk on saatavilla tällä hetkellä ilmaiseksi ladattavana testiversiona ja testiajan jälkeen ohjelmalla on hintaa 19 dollaria. Samalla maksimi mahdollinen välimuistiraja on neljän tai kuuden gigatavun sijaan 64 gigatavua.

Trinityn grafiikkaohjain käyttää VLIW4-arkkitehtuuria eli Stream-prosessorit on jaoteltu SIMD-moottoreiden ja säieprosessoreiden sisällä neljän identtisen yksikön ryppäiksi (4D). Käytännössä tämä tarkoittaa sitä, että Trinityn grafiikkaohjain perustuu samaan arkkitehtuuriin kuin Radeon HD 6950- ja 6970-näytönohjaimien Cayman-grafiikkapiiri. SIMD-moottoreita on maksimissaan kuusi kappaletta, jolloin Stream-prosessoreita on käytössä maksimissaan 384 kappaletta (kussakin SIMD-moottorissa on 16 VLIW4-yksikköä). Tekstuuriyksiköitä on maksimissaan 24 kappaletta ja rasterioperaatioida kyetään suorittamaan yhdessä kellojaksossa kahdeksan kappaletta.

Tuettuina ovat hyvin pitkälle samat ominaisuudet kuin erillisnäytönohjaimissakin – DirectX 11- ja OpenGL 4.2 -rajapinnat sekä OpenCL 1.2.

Trinitystä julkaistiin kuusi mallia – kaksi A10- ja kaksi A8-mallia sekä yksi A6- ja A4-malli. A10-mallit ovat neliytimisiä ja käytössä on 800 MHz:n kellotaajuudellinen Radeon HD 7660D -grafiikkaohjain 384 Stream-prosessorilla. A10-5800K:n peruskellotaajuus on 3,8 GHz ja maksimi Turbo Core -kellotaajuus 4,2 GHz, kun taas A10-5700:ssa kellotaajuudet ovat 3,4 ja 4,0 GHz ja lisäksi prosessorikerroin on lukittu.

A8-mallit ovat niin ikään neliytimisiä, mutta käytössä on Radeon HD 7560D -grafiikkaohjain 256 Stream-prosessorilla ja 760 MHz:n kellotaajuudella. A8-5600K:n tapauksessa peruskellotaajuus on 3,6 GHz ja Turbo Core -maksimikellotaajuus 3,9 GHz, ja A8-5500:ssa 3,2 ja 3,7 GHz.

A6-5400K on kaksiytiminen, sen Radeon HD 7540D -grafiikkaohjain toimii 760 MHz:n kellotaajuudella ja Stream-prosessoreita on käytössä 192 kappaletta. APU-piirin peruskellotaajuus on 3,6 GHz ja Turbo Core -maksimikellotaajuus 3,8 GHz. A4-5300 laskee riman vielä alemmas ja 128 Stream-prosessorin Radeon HD 7480D toimii 723 MHz:n kellotaajuudella. Peruskellotaajuus on 3,4 GHz ja Turbo Core -maksimikellotaajuus 3,6 GHz. A6- ja A4-malleissa on välimuistia yhteensä yksi megatavu, kun A10- ja A8-malleissa sitä on neljä megatavua. Lisäksi A4:ssä muistituki on rajoittunut DDR3-1866:n sijaan DDR3-1600:aan.

Prosessoreiden suositushinnat ovat seuraavanlaiset:

• A10-5800K: $122
• A10-5700: $122
• A8-5600K: $101
• A8-5500: $101
• A6-5400K: $67
• A4-5300: $53