System-on-a-Chip für Notebooks: AMDs Carrizo soll ein Effizienzwunder werden

Doppelte Akkulaufzeit bei mehr Geschwindigkeit: Carrizo setzt auf verbesserte CPU-Module sowie eine sparsamere Grafikeinheit, integriert den Chipsatz und unterstützt Connected Standby.

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Details zu Carrizo auf der ISSCC 2015
Details zu Carrizo auf der ISSCC 2015 (Bild: AMD)

AMD hat auf der International Solid State Circuits Conference 2015 (ISSCC) weitere Details zum kommenden Carrizo-Prozessor für Notebooks veröffentlicht. Der Fokus der neuen Accelerated Processing Unit liegt auf der Effizienz der Plattform, weshalb AMD alle Chip-Bestandteile auf Sparsamkeit getrimmt und ihren Platzbedarf auf dem Die verringert hat.

Inhalt:
  1. System-on-a-Chip für Notebooks: AMDs Carrizo soll ein Effizienzwunder werden
  2. Sparsamere GPU, H.265-Unterstützung und angepasste Spannungen
  3. Lange Laufzeit trotz lahmem Aufwachen aus dem Connected Standby

Eine der wichtigsten Verbesserungen für Carrizo ist Excavator: So bezeichnet AMD die dritte Ausbaustufe der Modul-Architektur. Excavator folgt auf Bulldozer, Piledriver sowie Steamroller und soll die Leistung pro Takt um etwa fünf Prozent steigern. Das liegt etwa an den Caches: Der L1-Daten-Puffer eines jeden Moduls fasst 32 KByte an Daten und damit doppelt so viele wie bisher.

Bei Steamroller hatte AMD den L1-Instruction-Cache verglichen mit Piledriver um 50 Prozent auf 96 KByte erweitert, da erscheint es nur logisch, auch den L1D zu vergrößern. An der Kapazität des L2-Puffers dürfte sich hingegen nichts ändern, zumindest interpretieren wir AMDs Präsentation so. Eine weitere denkbare Verbesserung abseits optimierter Caches ist wie so oft eine überarbeitete Sprungvorhersage; zudem beherrscht Excavator die 2013 von Intel mit Haswell eingeführte AVX2-Befehlssatzerweiterung.

LlanoTrinity/RichlandKaveriCarrizo
Fertigung32 nm GloFo32 nm GloFo28 nm GloFo28 nm GloFo
Transistoren1,178 Milliarden1,303 Milliarden2,41 Milliarden 3,1 Milliarden
Chip-Fläche228 mm² zzg. FCH246 mm² zzg. FCH245 mm² zzg. FCH 250 mm² inkl. FCH
CPU-ArchitekturHusky (K10.5)PiledriverSteamrollerExcavator (HDL)
L1D-/L1I-Cache64 KByte + 64 KByte16 KByte + 64 KByte16 KByte + 96 KByte32 KByte + 96 KByte
Speicher-Interface/-TypDual-Channel, DDR3-1600Dual-Channel, DDR3-1866Dual-Channel, DDR3-2133Dual-Channel, DDR3-2133
GPU-ArchitekturVLIW5VLIW4GCN 1.1GCN 1.2
TDP-Bereich35 bis 45 Watt zuzüglich FCH17 bis 35 Watt zuzüglich FCH17 bis 35 Watt zuzüglich FCH12 bis 35 Watt inklusive FCH
APUs für Notebooks im Vergleich

Trotz der größeren L1-Data-Caches ist ein Excavator-Modul mit zwei Integer-Kernen kleiner als ein Steamroller-Modul, obwohl AMD weiterhin auf Globalfoundries' 28-nm-SHP-Fertigung (Super High Performance, bulk ohne SOI) setzt. Der Trick heißt High Density Library und stammt aus AMDs Grafikabteilung: Statt die einzelnen Funktionsblöcke eines Moduls weitestgehend manuell anzuordnen, erfolgt die Anpassung automatisch durch ausgefeilte Algorithmen - ähnlich wie bei Jaguar oder Puma.

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Das führt zu enger beieinander sitzenden Funktionsblöcken, AMD spricht von einer 23 Prozent kleineren Fläche, ohne den L2 zu berücksichtigen. Der komplette Carrizo-Chip soll mit 250 mm² ein bisschen größer sein als Kaveri - statt 2,41 Milliarden Transistoren sind aber 3,1 Milliarden Transistoren integriert. Einige davon stecken im größeren L1D-Cache, die meisten aber in der Southbridge alias Fusion Controller Hub ("Chipsatz"). Carrizo ist also ein System-on-a-Chip, das neben USB 3.0 und Sata Schnittstellen für SD-Karten integriert.

  • Details zu Carrizo auf der ISSCC 2015 (Bild: AMD)
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  • Details zu Carrizo auf der ISSCC 2015 (Bild: AMD)
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  • Je nach Schwellspannung sinken oder steigen die Leckströme. (Bild: ARM)
  • Details zu Carrizo auf der ISSCC 2015 (Bild: AMD)
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  • Details zu Carrizo auf der ISSCC 2015 (Bild: AMD)
  • Details zu Carrizo auf der ISSCC 2015 (Bild: AMD)
  • Details zu Carrizo auf der ISSCC 2015 (Bild: AMD)
  • Details zu Carrizo auf der ISSCC 2015 (Bild: AMD)
  • Prototyp-Notebook mit Carrizo (Bild: AMD)
  • Die-Shot von Carrizo (Bild: AMD)
Details zu Carrizo auf der ISSCC 2015 (Bild: AMD)

Zurück zur High Density Library: Die kürzeren Signalwege bei Excavator sparen laut AMD 40 Prozent der Energie. Der Nachteil sind geringere maximale Frequenzen, was im mobilen Segment aber nicht allzu tragisch ist. Taktraten für Carrizo wollte AMD noch keine nennen. Wir tippen auf höhere Frequenzen im 17-Watt-Segment und leicht niedrigere im 35-Watt-Bereich, verglichen mit Kaveri für Notebooks. Zudem soll es Carrizos mit 12 Watt geben.

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Sparsamere GPU, H.265-Unterstützung und angepasste Spannungen 
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ms (Golem.de) 26. Feb 2015

Ein Athlon X4 hat keinen L3, zumal der "nur" grob 10-15 % brachte (Piledriver).

ms (Golem.de) 26. Feb 2015

idR wird es als VT oder Vt oder Vth abgekürzt, da das t/th kleingeschrieben tiefsteht...

HubertHans 24. Feb 2015

So ein Schmarrn! Der Bulldozer war seiner Zeit das daemlichste CPU-Design ueberhaupt...

MarioWario 24. Feb 2015

Wahrscheinlich sollte AMD mal so etwas wie den Intel-NUC in Auftrag geben - einen kleinen...


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