虽然AMD每年都在升级CPU或者APU产品，但是不论是Richland APU还是Vishera FX处理器都是架构优化，制程工艺也没有升级。即便是Jaguar架构的Kabini、Temash APU也只是工艺升级，架构升级只是从K10精简变成了推土机精简而已，AMD要想给大家新的希望，就必须拿出更有分量的产品。
这个产品就是Kaveri APU，它身上有很多第一：第一个支持HSA异构运算的APU、第一个真正使用GCN架构GPU核心的APU、第一个使用Steamroller架构CPU核心的桌面APU，而且Kaveri APU也会升级28nm工艺。至少在这些表面的光环加持下，Kaveri APU要比AMD其他产品更值得期待。
之前我们已经有过太多的Kaveri APU爆料了，从架构、工艺升级再到FM2+插槽、A88X芯片组等皆有涉及。日本PCWatch专栏作者后藤弘茂日前又对Kaveri APU的架构做了深入分析，其中也谈到了Steamroller架构以及与Intel处理器的一些对比，来看一下。
Kaveri APU工艺进化：32nm SOI到28nm Bulk
介绍架构之前，首先来看Kaveri APU的工艺变化，大家知道的是Kaveri会从AMD万年不变的32nm升级到28nm，但是准确来说这是从32nm SOI工艺到28nm Bulk工艺的变化，不仅仅是制程变化。
从SOI转向Bulk工艺是AMD早前就已经定下的，去年的WSA晶圆供货会议上AMD就有此表态。他们从130nm节点就开始跟IBM联合开发SOI（绝缘体上硅）技术，不过在32nm SOI阶段，从AMD分离出去的Globalfounderies遇到了困难，第一代Llano APU就遇到了大坑，或许这也是AMD放弃SOI转向更普遍的Bulk工艺的原因之一。
后藤弘茂称转向28nm bulk工艺之后，晶体管的性能没有什么损失，制程从32nm升级到28nm之后还可以提升晶体管密度，相比前几代APU，这一次制程工艺升级这对APU来说也是一个跳跃。
随晶体管增长而变化的GPU规模
制程工艺升级之后晶体管密度更大，Kaveri APU上可以容纳的电路单元更多，所以其电路规模也显著扩张。Trinity/Richland APU使用的Piledriver打桩机核心只是推土机架构的小改款，而Steamroller压路机则是推土机的大改。
Kaveri中的GPU核心也是如此，从之前的VLIW 5/4体系提升到更高效的GCN架构，流处理器单元更多，缓存更大。举例来说，之前的APU中流处理器单元最多384个，而Kaveri APU的流处理器单元是512个（从之前的Berlin APU推测而来），提升了33%。
Steamroller架构改进：改进双路并行解码单元
Kaveri APU使用的CPU核心是Steamroller，这是继推土机Bulldozer、打桩机Piledriver之后的第三代模块化架构，之前我们已经有文章详细介绍过了Steamroller架构的改进，详情可以参考：推土机三世能否翻身，Steamroller聚焦性能提升。
后藤弘茂原文也提到了一些Steamroller架构的改进，简单来说下。之前的Bulldozer推土机架构使用的模块化设计，每个模块内由2个整数单元和1个弹性浮点单元组成，不过这两个整数单元使用的一个解码器，虽然降低了设计难度，但是这种前端设计在应付两个线程时是有问题的。
Steamroller的改变就是设计了两个并行的解码器，每个整数单元都有自己的解码单元，这样一来每周期内每个线程可执行的整数指令提升了25%，此外Steamroller架构的存储系统也做了增强，提升了IPC（每周期指令）性能。
前端设计改进
单核执行单元性能提升
Steamroller架构要点：提升每瓦性能比
推土机架构与Steamroller架构对比（点击放大）
GPU架构改进：512个GCN流处理器单元
再来看Kaveri AP中的GPU核心的变化。虽然之前AMD已经在Richland APU中把整合的集显升级到了HD 8000系列，但他们说起来都是VLIW 5/4架构的马甲，Kaveri APU中的GPU才是真正的GCN架构。
Kaveri APU中的MAD（乘积加）单元是512个，因为GCN架构中64个MAD单元为一组CU计算单元，所以Kaveri APU使用的是8组CU单元，512个流处理器单元。此前Lllano APU中有320个流处理器单元，Trnity/Richland最多384个，不过他们都是VLIW体系的，Llano的320个流处理器单元只相当于80个1D单元，与Kaveri APU的512个不可同日而语。
512个GCN流处理器元的Kaveri APU理论上大约能带来1TFLOPS的性能。此外，Kavri APU的GPU不仅仅是33%的数量增长，与VLIW体系相比，GCN架构的性能也会更强。
这张表格是AMD 40nm和28nm工艺下的不同GPU核心的规模，可以对比下Kaveri APU所出的位置。
另外，Kaveri APU有512个流处理器单元，这个数量大约是PS4所用的、1152个流处理器单元的APU的一半，PS4的浮点性能为1.8TFLOPS，不过Kaveri还在使用DDR3内存，受带宽所限，所以其性能是达不到PS4一半的水平的。
Kaveri的内部总线变化
目前的Trinity APU的内部总线系统
Kaveri APU之前的APU都有两条内部总线，一条是Radeon Memory Bus（代号Garlic大蒜），它主要用于独显与集显GPU连接。另外一条总线是Fusion Compute Link（代号Onion洋葱），它主要用于集显与CPU连接，在PS4上使用的总线系统也是这两条总线的扩展版。
在Kaveri APU上这一切都改变了，因为Kaveri支持AMD的hUMA异构统一寻址技术，CPU和GPU可以通过虚拟的统一寻址空间共享数据，因此Garlic和Onion总线都被淘汰了。
AMD CTO以及高级GPU架构师也对这种高度集成的总线表示了赞赏，认为这样的设计要比之前的双总线设计更高效，数据共享更容易，编程开发更简单。
与IVB、Haswell的比较
Kaveri虽然升级到了28nm工艺，但是与Intel的22nm 3D晶体管工艺相比依然处于弱势，这里就对比了三代APU以及Intel最近三代CPU的工艺及核心面积情况。
在32nm节点，Intel SNB架构的4核+GT2处理器核心面积在216mm2，AMD的Llano 4核大约是228mm2，双方相差不大。到了22nm 3D晶体管时代，Intel的IVB 4核+GT2处理器的核心面积降低到了160mm2，而且GPU性能几乎翻倍，而Hasewll时代4核+GT2核显的面积约为177mm2，而且GPU性能更强，相比32nm时代其核心面积只有原来的74-82%。
Kaveri APU的核心面积没有官方数据，不过根据下图的Kaveri APU实物测量，核心面积大约在240mm2以内，与32nm工艺的Llano/Trinity持平，这是AMD不占优势的地方，不过与Intel性能最好的4核Haswell+GT3e处理器的260mm2相比还算可以了。
拆开外壳之后测量的Kaveri APU核心面积
预测的AMD未来CPU核心面积（点击放大）
编者注：对Kaveri APU来说，这应该是AMD近年来首次同时升级架构及工艺，在Haswell特别是在GPU性能上快速逼近的情况下，Kaveri将担当起AMD未来一两年阻击Intel的关键重任，反正AMD对高端FX处理器也是意兴阑珊了，Steamroller架构都没有首先应用在FX处理器上。
Kaveri APU会集成512个GCN架构的流处理器单元，规模相当于HD 7750了，当然最终的性能受限于DDR3的带宽，肯定不能跟HD 7750相比，但是这样大的提升也是值得期待的，入门级独显市场越来越危险啊。
原文谈的都是一些架构上的改进，对于Kaveri APU我们现在还没见到实物，发布上市还得等到年底，所以其意义如何还得看实际表现，现在还无法作出评价。
游客 2014-01-15 14:36
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游客 2013-12-10 11:46
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游客 2013-09-29 18:28
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游客 2013-07-09 20:24
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游客 2013-07-08 19:07
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超能网友终极杀人王 2013-07-08 18:27 | 加入黑名单
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游客 2013-07-08 17:57
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我匿名了 2013-07-08 16:53
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游客 2013-07-08 16:08
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超能网友终极杀人王 2013-07-08 14:41 | 加入黑名单
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游客 2013-07-08 14:34
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