AMD A8-3500M APU: Llano saapuu kannettaviin

LLano-koodnimellä tunnettu AMD:n ensimmäinen työpöytäkäyttöön tarkoitettu APU saapuu tänään. Llanossa yhteen siruun on koottu Stars-arkkitehtuuriin perustuva prosessori ja Radeon näytönohjain, jotka yhdessä muodostavat parin, jolla on omat ainutlaatuiset vahvuutensa (kuten myös heikkoutensa). Tässä artikkelissa Llanoa verrataan Intelin Sandy Bridge -prosessoreihin.

Hieman vuosituhannen vaihteen jälkeen AMD otti ison riskin ryhtyessään kehittämään K8-arkkitehtuuria, joka tunnetaan paremmin Athlon 64 -nimellä. AMD päätti luopua korkeamman kellotaajuuden tavoittelusta ja keskittyi kasvattamaan kellojaksoa kohti suoritettujen käskyjen määrää ja toi samalla prosessoreihinsa natiivit 64-bittiset komennot. Sillä välin Intel hyödynsi valmistusprosessiensa teknistä etumatkaa ja pyrki kasvattamaan NetBurst-arkkitehtuuriin perustuvien prosessoreidensa kellotaajuutta yhä ylemmäs. Intelillä itse asiassa odotettiin Pentium 4 -prosessoreiden saavuttavan 10 GHz:n kellotaajuudet.



Pentium 4:n kellotaajuuden kasvatus kuitenkin törmäsi pian fysiikan lakien ja tehonkulutuksen muodostamiin ylitsepääsemättömiin esteisiin ja realistinen enimmäiskellotaajuus jäi noin 4 GHz:n tietämille. Jos tuohon aikaan halusit ostaa tehokkaimman mahdollisen prosessorin, valinta luultavasti kohdistui Athlon 64 -malliin. Sen ajan Pentium 4 -prosessorit olivat kalliimpia ja hitaampia. Vaikka markkinoilla meni hetken aikaa tosiasioiden tunnistamiseen, AMD:n Daavid oli voittamassa Intelin Goljatia.

Goljat ei kuitenkaan alistunut kohtaloonsa vaan heräsi taisteluun. Intel luopui Pentium 4:n tuhoon tuomitusta NetBurst-arkkitehtuurista ja aloitti kehittämään Core-arkkitehtuuria. Intelin ei kuitenkaan tarvinnut aloittaa täysin puhtaalta pöydältä, sillä yhtiö pystyi hyödyntämään kehitystyössä mobiilisirujen suunnittelussa saatua kokemusta. Lopputuloksena syntyi parempi, nopeampi ja vähemmän tehoa kuluttava arkkitehtuuri. Kun kelataan ajassa nopeasti eteenpäin, päästään Nehalem-pohjaiseen Core i7 -prosessoriin, jonka jälkeen Intel julkaisi Sandy Bridge -pohjaiset 32 nm:n Core i3- i5- ja i7-prosessorit.

Intelin uudistuksien aikana AMD onnistui menettämään laskentatehossa saavuttamansa etumatkan pala palalta kunnes se hävisi kokonaan. Jos ollaan täysin rehellisiä, AMD:n nopeimmat Phenom II -prosessorit pärjäävät paremmin vanhemmille Core 2 Quad -malleille kuin nykyaikaisille Core i7 -prosessoreille. Itse asiassa 125 dollarin hintainen 32 nanometrin prosessilla valmistettu kaksiytiminen Core i3-2100 yltää suorituskyvyssään AMD:n 150 dollarin hintaisen 45 nanometrin prosessilla valmistetun Phenom II X4 955 -mallin rinnalle monissa testeissä. Työpöytäprosessoreiden tapauksessa AMD on enemmän kuin sukupolven jäljessä ja yhtiö käyttää edelleen samaa Stars-arkkitehtuuria, joka julkaistiin ensimmäisen kerran jo yli kaksi vuotta sitten. Prosessoreista on saatu ulos aina muutama sata MHz enemmän parin kuukauden välein, jonka avulla toimintaa on pidetty käynnissä. Kun kilpailija kuitenkin julkaisee uusia arkkitehtuureja, on lähes mahdotonta pysyä kilpailukykyisenä pelkästään pienten nopeuslisien avulla. Jos totta puhutaan, tehokasta konetta rakentavalle ei voi suositella AM3-alustaa tällä hetkellä.

Kun AMD:lla ilmeisesti tajuttiin, että yhtiön tutkimuksen ja tuotekehitykeen resurssit eivät pärjää kilpailijalle, yhtiö päätti ottaa toisen riskin. Se osti näytönohjainvalmistaja ATI:n, jonka käsialaa olivat monen suosimat Radeon-näytönohjaimet. Pian yhtiöiden yhdistymisen jälkeen AMD julkaisi suunnitelmansa Fusion-prosessoreista. Yhtiön suunnitelmana oli yhdistää prosessorin ja näytönohjaimet toiminnot yhdelle sirulle. Siihen kului viisi vuotta, mutta ensimmäiset Fusion-prosessorit tulivat myyntiin aikaisemmin tänä vuonna ja E- ja C-sarjojen APU:t ovat osoittautuneet erittäin kilpailukykyisiksi kannettavien ja miniläppäreiden sisuksissa. AMD jopa väittää, että se myi varastonsa tyhjiksi vuoden ensimmäisen neljänneksen aikana. Graafisen suorituskyvyn näkökulmasta mikään Intelin Atom-malleista ei pärjää AMD:lle. Brazos jopa päihittää Atom-prosessorit vaikka ne yhdistettäisiin Nvidian Ion 2 -alustaan.

Vaikka vähävirtaiset miniläppärit ovat ideaalinen käyttökohde Fusion-prosessoreille, tehokkaampien kannettavien ja työpöytäkoneiden markkinoilla kilpailu on huomattavasti tiukempaa. Kaikki Sandy Bridge -pohjaiset Core i3-, i5- ja i7-prosessorit on varustettu Intelin HD Graphics -näytönohjaimella, joka on riittävän tehokas moniin perusasioihin Windows-käytössä, kuten videon pyöritykseen ja jopa kevyeen pelailuun. Jos Fusion haluaa vallata alaa näillä markkinoilla, sen on tarjottava jotain erityistä: erillistä näytönohjainta vastaavaa graafista suorituskykyä sekä kilpailukykyinen prosessori.

Tänään olemme saaneet ensimmäisen maistiaisen Llanosta, joka on tarkoitettu kannettaviin ja työpöydille. Tänään nähdään kannattiko AMD:n riskinotto ATI:n kohdalla ja AMD:n kannalta sen on lähes pakko kannattaa. Nykyiset Phenom II - ja Athlon II -mallit eivät tarjoa kilpailijoihinsa nähden mitään erityistä yli 100 dollarin hintaluokassa. Kuusiytimisille yli 160 dollarin hintaisille Phenom II X6 -malleille löytyy käyttöä, jos käytössä on useita ytimiä tehokkaasti hyödyntäviä sovelluksia. Yleisesti ottaen Sandy Bridge -pohjaiset sirut sijoittuvat kuitenkin kärkipäähän, kun mitataan suorituskykyä, tehonkulutusta sekä hinta-laatu-suhdetta.

Ensiksi kannettavat

AMD tarvitsee keinon erottua Intelistä asiakkaita koskiskellakseen. Fusion saattaa olla siihen hyvä ratkaisu ainakin kannettavien tapauksessa. AMD:n mukaan Llano päihittää samanhintaiset Sandy Bridge -mallit akunkestossa ja graafisessa suorituskyvyssä ja tarjoaa lisäksi OpenCL-tuen, jolla voidaan hyödyntää sisäänrakennetun Radeon-ohjaimen varjostinyksiköitä laskentatehtävissä. AMD on Fusionin suhteen tosissaan ja yli puolet yhtiön kannettaviin tarkoitetuista prosessoreista on jo APU-mallisia. Yhtiön oman ennusteen mukaan ne muodostavat vuoden loppuun mennessä jo 90 prosentin osuuden.

Fusionilla ei tule kuitenkaan olemaan yhtä helppoa kilpaillessaan työpöytäprosessoreiden kanssa, sillä niiden yhteyteen on helppo lisätä erillinen näytönohjain. AMD:lla on kuitenkin pieni etumatka silläkin saralla: Llanon grafiikkamoottori toimii yhteen erillisen näytönohjaimen kanssa Dual Graphics -ominaisuuden avulla. Käytännössä Dual Graphics tarkoittaa joustavaa ja epäsymmetristä versiota CrossFire-tekniikasta, jonka avulla APU:n näytönohjain auttaa erillistä Radeon HD 5000 - tai 6000-sarjan ohjainta renderöintitehtävissä suorituskykyä kasvattaen.

Olisi tietenkin huolimatonta jättää kokonaan huomiotta AMD:n seuraavan sukupolven mikroarkkitehtuuri eli Bulldozer. Stars-arkkitehtuurin korvaajan pitäisi saapua tämän vuoden kolmannella neljänneksellä eli käytännössä seuraavan kolmen kuukauden aikana. Bulldozer on AMD:n ensimmäinen todellinen arkkitehtuurimuutos sitten Athlon 64 -aikojen. Llanon elinikä on siis rajallinen jo heti julkaisun yhteydessä ja sen seuraaja (koodinimi Trinity) tulee perustumaan Bulldozer-pohjaiseen arkkitehtuuriin.

Ei silti mennä asioiden edelle. Jos Trinity on aikataulussa, se saapuu vasta 2012. Keskitytään siis aluksi tähän julkaisuun.

Mistä Llanon parhaat palat sitten muodostuvat? Suurin piirtein puolet sen sirun pinta-alasta on käytännössä Phenom II X4 -prosessoria, josta on poistettu 6 MB L3-välimuistia ja L2-välimuistin määrä on tuplattu 4 megatavuun. Toinen puolikas muodostuu paljolti Radeon HD 5570 -näytönohjainta muistuttavasta rakennelmasta, joka sisältää 400 Radeon-ydintä (joita kutsuttiin aiemmin Stream-proessoreiksi, mutta nimi meni ilmeisesti jo pois muodista) ja päivitetyn UVD3-osion. Kaikki tämä on asennettu yhdelle 32 nm prosessilla valmistetulle sirulle.

Se oli siis lyhyt versio muutoksista. Llanoon sisältyy paljon muutakin ja niihin yksityiskohtiin paneudutaan pian. Siitä huolimatta, jos hahmotat mihin Phenom II X4 ja Radeon HD 5570 pystyvät yhdessä, tiedätkin jo erittäin paljon Llanon suorituskyvystä.