APU Carrizo : AMD met le cap sur la faible consommation énergétique

AMD présente ses innovations sur le segment APU (puce hybride intégrant à la fois un processeur de calcul CPU et un processeur graphique GPU) pour couvrir le marché des ordinateurs portables.

Carrizo embrasse la faible consommation énergétique et ce, malgré une finesse de gravure qui reste à 28 nm, là où Intel grave ses puces de dernière génération (Broadwell) en 14 nm.

Pour arriver à ses fins, le fabricant de puces américain a usé de stratagème afin de contenir l’enveloppe thermique, tout en améliorant les performances par rapport à la génération précédente (Kaveri).

En premier lieu, AMD a développé un nouveau coeur baptisé « Excavator » qui succède au coeur Steamroller.

La densité d’intégration est à l’honneur puisqu’il occupe 23% de surface en moins qu’un coeur Steamroller. Un véritable tour de force puisque le nombre de transistors augmente (de plus de 13%) dans le même laps de temps.

De surcroît, la consommation de ces nouveaux coeurs baisse jusqu’à 40%.

En tout, l’APU Carrizo d’AMD conserve quasiment la même surface de silicium que la génération Kaveri. En revanche, son nombre de transistors passe à 3,1 milliards (contre 2,4 milliards pour Kaveri).

L’optimisation des coeurs se double de plusieurs technologies qui permettent de réduire l’enveloppe thermique. Ainsi, AMD a mis au point une technologie embarquée qui permet de pallier aux chutes de tension d’alimentation, synonymes de chutes de performance.

Sachant que l’augmentation de la tension se traduit par une augmentation de la puissance énergétique au carré de cette tension, AMD a réduit la marge prise sur celle-ci pour pallier aux chutes de tension.

En contrepartie, un système d’adaptation en temps réel (réagissant à la nanoseconde) de la tension d’alimentation assure une valeur optimum.

L’autre nouveauté s’appelle AVFS (adaptive voltage and frequency scaling) et vient, comme son nom l’indique, adapter la tension d’alimentation et la fréquence du processeur en temps réel.

Des capteurs sondent l’environnement particulier, les caractéristiques silicium de la puce et d’autres facteurs, ce qui se traduit par une réduction de de la puissance consommée pouvant atteindre 30%.

Intégré à l’APU, le processeur graphique dispose désormais de sa propre tension d’alimentation. AMD a développé un nouveau coeur pour ce GPU Radeon.

A enveloppe thermique équivalente au GPU de Kaveri, sa fréquence est 10% plus élevée, tandis qu’à fréquence identique, la puissance consommée est 20% moindre. On notera également que Carrizo est capable de décoder des flux H.265.

Mais, ce n’est pas tout puisque au registre des améliorations, le nouvel APU d’AMD est compatible avec la spécification HSA 1.0 de la Fondation HSA. Ainsi, grâce au huMA (heterogeneous Unified Memory Access), CPU et GPU partagent le même espace mémoire. Cette architecture plus cohérente quant à la gestion de la mémoire est aussi plus efficace et nécessite moins d’instructions pour les différentes tâches.

On notera enfin que le Southbridge (dédié à la gestion d’entrées/sorties et de bus) est désormais intégré. Les Carrizo devraient pouvoir prendre en charge jusqu’à 8 ports USB, dont 4 en 3.0, et 2 ports SATA III. Pour les assembleurs, c’est l’économie assurée d’une puce supplémentaire dans le chipset de la carte mère.

Avec une enveloppe thermique s’échelonnant de 12 à 35 watts (alors que Kaveri démarrait à 17 watts), les APU Carrizo viendront concurrencer les processeurs Intel Broadwell-U (TDP de 15 à 28 watts) quand ils arriveront sur le marché en juin 2015.

Ils auront probablement pour avantage un tarif moindre grâce à la gravure 28 nm mais aussi des performances moindres à cause de… la gravure 28 nm.

Document Slideshare AMD – Carrizo (conférence ISSCC)

(Crédit photo @AMD)