اولين پردازنده Fusion کمپاني AMD در راند اول، پردازنده Atom اينتل را ناک اوت مي کند.
موضوع به Computex 2007 برمي گردد که AMD براي اولين بار اعلام کرد طرح هايي براي ساخت يک پردازنده جديد به نام Fusion در سر دارد؛ بنابراين ما براي مدتي طولاني منتظر اين پردازنده بوده ايم. خوشبختانه، اين انتظار حالا به پايان رسيده و AMD نهايتاً با اولين محصول از سري محصولات Fusion يعني E-350 وارد بازار شده است.
آن دسته از افرادي که آرزو داشتند اين چيپ هاي جديد بتوانند رقيبي براي LGA1155 Sandy Bridge اينتل باشند به احتمال زياد نااميد خواهند شد زيرا اولين پردازنده هاي Fusion، سيستم هاي دسک تاپ و نت بوک با فاکتور فرم کوچک نظير لپ تاپ ها را هدف گرفته اند.
در حالي که اين امر ممکن است تا حدودي باعث نااميدي علاقه مندان اين حوزه شود، حرکت خوبي در سمت AMD به شمار مي رود زيرا پردازنده هاي کم مصرف فعلي اينتل يعني سري Atom از نظر خيلي ها به عنوان نقطه آسيب پذير اينتل شناخته شده است. ما نيز به اين نتيجه رسيديم که پردازنده هاي Atom توان مناسبي ندارند؛ آخرين سيستم مجهز به پردازنده Atom ي که مشاهده کرديم قادر نبود تست هاي ما که با استفاده از نرم افزار Media Benchmark Suite انجام گرفته بود را به اتمام برساند.
بنابراين چه چيزي در درون Fusion وجود دارد که ما را مجبور مي کند به آن توجه کنيم؟ به طور اخص، اين پردازنده ها اولين پردازنده هاي AMD هستند که قرار است از CPU و GPU که در داخل يک چيپ سيليکوني واحد قرار داده شده است، استفاده کنند. در واقع، AMD ادعا مي کند از آن جايي که CPU و GPU ي پردازنده هاي Fusion کاملاً در يک مکان واحد و در کنار هم قرار گرفته اند، به يک moniker جديد يعني (APU(Accelerated Processing Unit نياز است. عليرغم اين سطح پيشرفته يکپارچگي، هنوز هم امکان اين وجود دارد که به طور جداگانه در مورد بخش هاي GPU و CPU بحث نمائيم.
بخش CPUاز E-350 براساس طراحي جديد و کم مصرف Bobcat که قرار است سريع و چابک باشد، ساخته شده است. براي دستيابي به اين اهداف، هر هسته با dual x86 decode paths که يک branch predictor پيشرفته و قابليت اجراي out-of-order، ويژگي که پردازنده Atom اينتل فاقد آن است تجهيز گرديده است.
AMD همچنين ادعا مي کند ميکروساختار را به منظور به حداقل رساندن انتقال و حرکت داده ها و خواندن هاي غيرضروري به منظور کمک به افزايش کارآيي بهينه کرده است. طراحي Bobcat همچنين از clock-and power-gating پشتيباني مي کند، بنابراين بخش هايي از CPU يا سرعت ساعت شان را کاهش مي دهند و يا وقتي به منظور کاهش مصرف انرژي از آن ها استفاده نمي شود کاملاً غيرفعال و خاموش مي گردند. تعداد هسته هايي که هر APU دارد در محصولات مختلف اين خانواده متغير است. E-350 دو هسته دارد در حالي که E-240 و C-30 پردازنده هاي تک هسته اي هستند.
سرعت هاي ساعت نيز در اين خانواده متفاوت و از ‎1،6GHz براي E-350 تا ‎1GHzبراي C-50 متغير است.

بخش GPU از APU که بخش اعظم سطح 75 ميليمتر مربعي سيليکون تشکيل دهنده پردازنده را اشغال مي کند براساس يک کلاستر از پردازنده هاي (Very Long Instruction Word-5 (80 VLIW-5ساخته شده است. AMD نام باشکوه و مجلل Radeon HD 6310 را براي اين GPU انتخاب کرده است اما اين پردازنده گرافيکي در اصل يک نمونه بهينه شده از Radeon HD 5450 است. اين نام گذاري الزاماً چيز بدي نيست زيرا فقط يک سال قبل، HD 5450 به عنوان يک GPU مجزا که هدف آن PC هاي رسانه اي بود به فروش رفت. در نتيجه بسيار هيجان انگيز است که AMD ترتيبي اتخاذ کرده تا آن را در داخل چنين APU کم مصرف و کوچکي جاي دهد. ارتقاي اساسي انجام گرفته، اضافه نمودن همان موتور Universal Video Decoder3 که در داخل ساير GPU هاي سري HD 6000 قرار دارد بوده است.
اين کار امکان پشتيباني از HDMI 1.4a را فراهم مي کند بدين ترتيب E-350 حداقل مي تواند سعي کند ويدئوي Blu-ray 3D را پردازش و پخش کند.
APU ها علاوه بر اين که مي توانند در وارياسيون هاي دو و تک هسته اي عرضه شوند، براساس ميزان انرژي نيز قابل طبقه بندي هستند؛APU ها ي سري E (با کد Zacate) در حوزه 18 وات TDP قرار مي گيرند در حالي که پردازنده هاي سري C (با کد Ontario) کم مصرف تر هستند و مي توانند با 9 وات کار کنند. عليرغم کدهاي متفاوت، تنها تفاوت بين اين دو سري از APU ها اين است که چيپ هاي سري C با سرعت ساعت بسيار کم تري کار مي کنند تا بتوانند به مصرف انرژي کم تري که براي آن ها تعريف شده است دست پيدا کنند.
APUها سري E و سري C مثل همتاهاي دسک تاپ خود از حافظه DDR3 تک کانال پشتيباني مي کنند. DIMMهاي استاندارد‎1.65Vخوب هستند اما اگر بخواهيد مصرف انرژي کلي سيستم را تا حد ممکن پايين نگه داريد بهتر است استفاده از اجزا و قطعاتي که با ولتاژ پايين کار مي کنند را در نظر بگيريد. هر چند AMD کنترولر حافظه inboard را به ‎1066MHz محدود کرده است.
اين موضوع شايد براي کساني که چيزهايي در مورد حافظه هاي ‎1600MHzسه کاناله خوانده اند تا حدودي عجيب جلوه کند اما در به حداقل رساندن مصرف کلي سيستم کمک شايان توجهي محسوب مي شود. متاسفانه اين پهناي باند محدود حافظه، بين اجزاي GPU و CPU به اشتراک گذاشته مي شود؛ برخلاف GPU آن برد پردازنده هاي Sandy Bridge اينتل،GPU مي تواند هر مقدار از KB1024 کاشه سطح 2 را از CPU قرض بگيرد.
اولين گروه APU ها در مقايسه با اغلب CPU ها، با چهار خط PCI-E، کنترولر PCI-E کم تر پيشرفته تري دارند اين موضوع ممکن است نوعي خست تلقي شود اما در عالم واقعي ممکن است تفاوت اندکي ايجاد کند. حتي اگر شما يک کارت گرافيکي فوق العاده قدرتمند را با يک Bobcat APU جفت کنيد، کارآيي محدود هسته هاي CPU مي تواند خيلي پيش از کمبود خط هاي PCI-E يک گلوگاه مهم ايجاد کند.
با کنار هم قرار دادن تمام اين موارد، و فراهم نمودن بقيه مواردي که خط توليد Bobcat APUهاي AMD نياز به توفيق در آن ها دارد Hudson M1 Southbridge متولد مي شود. AMD هنوز TDP آن را اعلام نکرده اما به احتمال زياد TDP آن کم تر از خروجي 6 واتِ SB850 قديمي تر خواهد بود زيرا فاقد کنترولر RAID يا خط هاي PCI-E است.
البتهSouthbridge از 14 درگاه USB 2 و شش درگاه SATA 6Gbps پشتيباني مي کند. شما احتمالاً نمي توانيد در ابزارهاي کامپکت و جمع و جوري که APU هاي Bobcat آن را هدف گرفته از تمام اين درگاه ها استفاده کنيد اما اين کار امکان ساخت و توليد يک NAS boxبسيار کارآمد را که از قابليت اتصال مناسبي برخوردار است فراهم مي آورد.

کارآيي
 

مثل پردازنده Atom اينتل، شما نمي توانيد به تنهايي يک APU بخريد زيرا اين چيپ ها در داخل مادربردهاي شان قرار مي گيرند. در نتيجه، براي قضاوت در مورد کارآيي E-350 ما مجبور بوديم از يک مادربرد مناسب و چيپي که از قبل وجود داشته استفاده کنيم. خوشبختانه، Gigabyte با فراهم نمودن يک نمونه از بُرد GA-E350N-USB3 خود که قيمت خرده فروشي آن بايد حدود 126 پوند باشد به ما کمک کرد.
اين، يک بُرد mini-ITX به رنگ آبي و يک محافظ حرارتي سياه رنگ که هم بر روي APU و هم Southbridge سوار مي شود است. به heatsink يک فن بي صدا و کوچک متصل شده که در طي تست هاي ما به خوبي بُرد را خنک مي کرد.
برخلاف مادربردهاي Atom ي که ما ديده ايم، GA-E350N-USB3 داراي سوکت هاي پاور full-size24 پين ATX و 4 پين ATX12 است. اين برد در عين حال 4 درگاه SATA 6Gbps دارد که کم تر از تعداد درگاه هايي است که Southbridge فراهم مي کند اما بايد براي خيلي از سيستم ها کافي باشد. GA-E350N-USB3 همچنين داراي 4 درگاه USB2و دو درگاه USB3 است. اگر نمي خواهيد از GPU مجتمع با اين مادربرد استفاده کنيد مي توانيد يک کارت گرافيکي را در داخل شکاف ‎16x PCI-E قرار دهيد، گرچه بنا به دلايلي که در بالا ذکر شد اين کارت فقط چهار خط از پهناي باند PCI-E را دريافت مي کند.
ما بُرد 125پوندي Gigabyte را که به E-350 مجهز است با دو نسخه از پردازنده هاي خانواده Atom اينتل؛ Zotac IONITX-F-E ‏125پوندي با يک پردازنده Atom N330 و کارت گرافيکNvidia ION و 100Zotac NM10-DTXWiFi پوند ي با پردازنده Atom D510 وکارت گرافيکي آن برد GMA3150 تست کرديم.
تست هاي ما بر روي APU جديد AMD خيلي خوب آغاز شد و AMD با فاصله زيادي پردازنده هاي Atom را در Media Benchmarkهاي ما پشت سر گذاشت. در واقع، فقط همان سيستم AMD بود که توانست تست ها را با موفقيت پشت سر بگذارد. ممکن است امتياز کلي 346 حتي در مقايسه با يک PC دسک تاپ 5 سال قبل کُند به نظر برسد اما اين امتياز بسيار بهتر از نتايج به دست آمده از هر دو بُرد Atom بود.
امتياز 338 که سيستم Fusion در تست مربوط به ويرايش تصوير کسب کرد واقعاً تاثير گذار بود زيرا تقريبا دو برابر سريع تر از بُرد مجهز به Atom N330 و بسيار سريع تر از بُرد ارزان تر اما مدرن تر مبتني بر Atom D510 بود.

اين واقعيت که سيستم Fusion قادر به تکميل و پشت سر گذاشتن تست multi-tasking بود نشان گر مزيت out-of-order exection در مقايسه با Hyper-Threading در موقعيت هاي multi-tasking سنگين است.اين موضوع، استفاده از سيستم مبتني بر Fusion را به يک تجربه بسيار دلپذير تبديل مي کند زيرا واقعاً مي تواند بيش از يک وظيفه را در يک زمان به انجام برساند.
هر چند، در حالي که GPU ي درون مادربرد مجهز به E-350 دو بار سريع تر از بهترين سيستم مبتني بر Atom است، حداقل نرخ فريم ‎18fps، حتي در يک بازي نظير Minecraft به اندازه کافي سريع نبود. Atom D510 مجهز به سيستم Zotac حتي از اين هم بدتر بود زيرا GMA3150 GPU اينتل آن فقط از حداکثر رزولوشن ‎1280×720 پشتيباني مي کند بنابراين ما حتي قادر نبوديم کاري کنيم تا سيستم دسک تاپ ما يک تصوير واضح ايجاد کند، چه رسد به اين که بتواند يک بازي را اجرا کند.
پخش فايل هاي رسانه اي احتمالاً يکي از کارهايي است که اين سيستم ها مدت زمان زيادي را صرف انجام آن مي کنند بنابراين ما قابليت آن ها را براي پخش محتواي ‏‎1080p HD، هم از ديسک سخت و هم زماني که از طريق BBC iPlayer پخش مي شدند تست کرديم. نتايج اين تست ها هم در حوزه CPU و هم در ارتباط با GPU آمارهاي خوبي را به نمايش گذاشتند.
متاسفانه براي AMD، بُرد E-350 در طي اين تست کمي لغزش داشت. E-350 محتواي iPlayer استاندارد را به خوبي پخش مي کرد اما وقتي سعي کرديم يک HD stream را پخش کنيم به دست و پا زدن افتاد. همچنين در پخش ويدئدوي ‎1080p در Media Player يا Media Player Classic با مشکلاتي مواجه بود. پس از کسب نتايج قوي در ساير تست ها، ما کمي بيش تر با آن ور رفتيم و متوجه شديم که سيستم برخلاف انتظار ما قادر نبود playback را به درون GPU (پردازنده گرافيکي ) offload کند.
پس از اندکي بررسي، ما متوجه شديم که اين به خاطر نياز بسياري از برنامه هاي پخش رسانه به يک ارتقا براي اجراي صحيح فايل ها در چيپ هاي AMD Fusion است. برخي از اين برنامه ها مثل PowerLink Power DVD از قبل update شده بودند اما برنامه هايي که ما تست مي کرديم به چنين ارتقايي نياز داشتند.
بُرد اينتل که به GMA اينتل مجهز بود نيز در پخش روان HD stream ناموفق و قادر به گذراندن تست ‎1080pنبود زيرا نمي توانست اين رزولوشن را نمايش دهد. بدون شک ميزان مصرف انرژي يک حوزه بسيار مهم براي پردازنده هايي که ابزار سيار و فرم فاکتورهاي کوچک را نشانه گرفته اند محسوب مي شود و از اين منظر، E-350 نااميد کننده بود؛ در يک سطح سيستمي E-350 ‏57 وات مصرف مي کرد که اين مقدار اندکي بيش تر از هر يک از سيستم هاي Atom بود. در حداکثر بار کاري، سيستم E-350 يازده درصد بيش تر از بُرد Zotac ION انرژي مصرف مي کرد اما درMedia Benchmark هاي ما 95 درصد سريع تر بود.

نتيجه گيري
 

E-350 يک گام بزرگ رو به جلو براي AMD و يک خيز غول آسا براي پردازش کم مصرف محسوب مي شود زيرا اولين سيستمي است که مي تواند تقريبا هر کاري را که ما مي خواستيم انجام دهد.
اولين GPU کمپاني AMD به اندازه اي عالي است که اينتل در حال حاضر از سر و صدا کردن در مورد سري Atom خود دست برداشته و شروع به طراحي چيزي کرده که بيش از اين ها بتواند قدر و منزلت و موقعيت يگانه اين کمپاني را به عنوان پيشوا و رهبر بازار CPU حفظ کند.
هر چند، در اين مرحله ما نمي توانيم Fusion را بدون هيچ قيد و شرطي توصيه کنيم زيرا طراحي APU بدين معنا است که براي پخش نرم و روان ويدئوي ‎1080p به نرم افزاري که به روشي خاص بهينه شده باشد متکي است. به احتمال زياد اين وضعيت با گذشت زمان ارتقاء خواهد يافت زيرا AMD در حال انجام اقداماتي براي برطرف کردن اين مشکل است. درشکل (4)، نتايج تست هاي ما نشان داده شده است.
منبع: بزرگراه رايانه، شماره ي 140