AMD wil weer meetellen en mikt met zijn nieuwe Carrizzo-processors op een potentieel lucratief laptop-tussensegment. Ondanks achterstand op nanometers ten opzichte van Intel brengt Carizzo interessante verbeteringen.
Processorreus Intel laat zich graag voorstaan op zijn fabricagefaciliteiten. De aloude concurrent van het kleinere AMD heeft én enorme productiecapaciteit én produceert daarmee op geavanceerde productieprocessen waarbij de nanometers steeds kleiner worden. Ironisch genoeg etaleert Intel daarmee de lijfspreuk van AMD’s grondlegger Jerry Sanders III dat ‘echte mannen fabs hebben’. AMD bezit sinds enkele jaren zelf geen kostbare fabrieken meer.
Nanometers en ontwerp
In vergelijking met de 14 nanometer (nm) waarop Intel nu zijn zuinige Broadwell- en low-end Brasswell-processors maakt, steekt AMD’s nieuwste processorgeneratie wat schril af. De Carrizo-chips worden namelijk gefabriceerd met een transistorlijn van 28 nm. Op het eerste oog een flinke kloof, geeft chipanalist Nathan Brookwood van onderzoeksbureau Insight 64 aan tegenover PCworld. ‘Toen ik voor het eerst van dit product hoorde en dat het op de 28 nm bleef, terwijl Intel op 14 nm zit, dacht ik: ‘Mijn god, ze lopen steeds verder achter’.’
Maar processorvermogen schuilt lang niet alleen in productieprocédé, het gaat ook om ontwerp. Zowel AMD als Intel hebben dat in het verleden elk al eens aangetoond. Nu is het de beurt van AMD, die met zijn Carrizo flinke verbeteringen heeft uitgevoerd die het prestatieniveau en tegelijkertijd de energiezuinigheid flink verhogen. De apu’s (accelerated processing units) van AMD combineerden al ‘traditionele’ processors (Ccpus, central processing units) met grafische chips (gpu’s, graphical processing units) die dan het vermogen van losse videokaarten benaderden.
Ontwerp flink herzien
In de architectuur van Carrizzo is die integratie verder doorgezet en aangevuld met andere optimalisaties. Zo is de South Bridge-chipset geïntegreerd in de apu zelf, zoals jaren terug al de geheugencontroller is opgeslokt door cpu’s. Verder heeft AMD het ontwerp van diverse chipcomponenten drastisch herzien, waardoor ze minder transistors in beslag nemen en dus minder ruimte op de chip zelf (die) kosten.
Het high-density herontwerp van de floating point scheduler, de fmac-units (fused multiply–add capability) en de i-cache control hebben het silicon-gebruik met ruim een derde teruggebracht. De hiermee gewonnen ruimte valt weer te gebruiken voor functionele uitbreiding, zonder dat de chip-die zelf dus groter wordt of dat er een kleiner en kostbaar productieprocédé vereist is.
Zo heeft Carrizo voor consumenten aparte low-power decoderhardware aan boord voor het afspelen van H.265-video (HEVC, High Efficiency Video Coding). Daarmee kan het topmodel (FX-8800P) van de Carrizo-apu’s op één laptoplading 9,5 uur van dat type video afspelen. Voor zakelijk gebruik heeft de nieuwe apu een Trusted Platform Module 2.0 en Drive Key Encryption om de inhoud van opslagmedia te versleutelen.
Prestatiesprongen én batterijbesparingen
Brookwood: ‘Als je bedenkt hoe AMD de omvang van de chip-die heeft verkleind en binnen dezelfde omvang het aantal transistors heeft verhoogd en het energieverbruik heeft verminderd, dan moet je ze echt credit geven voor slimheid. De meeste mensen denken bij slimheid aan hoe je het materiaal ontwerpt, maar het ontwerpen van het circuit doet er echt toe.’ Het uiteindelijke doel van AMD is dat zijn apu’s over vijf jaar maar liefst 25 keer zo efficiënt zijn. Het moet daarvoor een voorsprong nemen op de curve van Moore’s Law.
Carrizo maakt nu een flinke sprong op deze lijn door nu al veel betere prestaties te bieden bij een veel lager energieverbruik. AMD claimt dat Carrizo ten opzichte van de voorgaande Kaveri-architectuur een zeventien keer zo hoog prestatieniveau neerzet, met twee keer het grafische vermogen en een verdubbeling van de batterijduur. Dit alles dus op hetzelfde 28 nm productieproces en met een energieverbruik van slechts 15 Watt.
Op weg naar krachtige midrange
In een breuk met het recente verleden zet AMD met zijn nieuwe processors niet in op de low-end. Tot voor kort profileerde de worstelende Intel-concurrent zich als het goedkoop alternatief. Dat heeft AMD het imago van prijsvechter opgeleverd, maar het is daardoor bij veel distributeurs, winkels en gebruikers uit beeld geraakt. Met Carrizo mikt AMD juist op een groot en potentieel lucratief tussengebied. Namelijk dat van medium geprijsde laptops, tussen de vierhonderd en zevenhonderd dollar, die krachtig én zuinig zijn. Deze machines moeten met Carrizo – in tegenstelling tot huidige laptops in dat prijsbereik – topvermogen neerzetten en toch een werkdag lang meegaan op een enkele acculading.
Carrizo is een van drie nieuwe AMD-productgolven dit jaar. De andere twee zijn de recent aangekondigde verversing van Kaveri desktop-apu’s (codenaam Godaveri) en de aankomende Carrizo-L. Laatstgenoemde is volgens AnandTech een goedkopere tegenhanger van Carrizo met daarin dan het nieuwste design (codenaam Cat) voor de processorcores. Ondertussen zit de grote concurrent Intel natuurlijk niet stil. De nieuwe Broadwell-H processors hebben al een flink verbeterde gpu ingebouwd: de Iris Pro 6200. Die verbetering van de huidige vijfde generatie core-processors dient als overbrugging naar het aankomende Skylake.
Concurrentieslag komt op gang
Later dit jaar komen de eerste processors op basis van die gloednieuwe architectuur op de markt. Skylake belooft een forse stap (tock) te zijn in de tick-tock strategie van Intel, waarbij het om en om een nieuwe architectuur afwisselt met een nm-verkleining daarvan. Het huidige Broadwell op 14 nm is een verkleining (tick) van de 22 nm Haswell (tock) uit 2013. Skylake komt dus ook uit op 14 nm, maar moet dankzij de redesign van de architectuur weer een flinke sprong voorwaarts brengen.
