Slide 1: Carrizo - ISSCC 2015
Enabling today. Inspiring tomorrow. ISSCC 2015 “CARRIZO’ AMD? «eg
Slide 2: Cautionary Statement
CAUTIONARY STATEMENT The following presentation contains forward-looking statements concerning Advanced Micro Devices, Inc. (“AMD” or the “Company”) including, among other things: timing, availability, features and functionality of the AMD “Carrizo” APU, AMD “Carrizo –L” SoC; AMD’s ability to improv
Slide 3: 全新高性能移动式APU — CARRIZO
全新高性能移动式APU — CARRIZO 拥有完整异构系统架构（HSA）能力的新 一代高性能APU 与Carrizo-L共享同一、可扩展的基础架构 针对低功耗笔记本/变型本进行优化的全新“挖掘机”核心 支持Mantle、DirectX12和双显卡交火的新一代AMD Radeon™ GCN显卡架构 在一个晶片上实现APU和南桥的单芯片集成 性能和电池续航时间大幅提升，世界首款完整支持HSA1.0 的处理器 AMD安全处理器采用ARM® TrustZone技术，实现企业级的 安全特性 3 | “CARRIZO” | ISSCC 2015 |
Slide 4: 加速处理器（APU）实现内在节能
加速处理器（APU）实现内在节能 温度分布布局 DDR3控制器 GMC 多媒体 UNB 100.0 100.0 100.0 二级缓存 二级缓存 95.0 95.0 95.0 90.0 90.0 90.0 GPU 85.0 80.0 85.0 80.0 85.0 80.0 75.0 75.0 75.0 双核x86模块 双核x86模块 CPU <-> GPU电源互通 将CPU、GPU和多媒体加速器整合在一个晶 片上 APU 专为更佳的能效优化 – CPU和GPU之间高效、精细的电源管理 – CPU <-> GPU通信能耗与分离芯片相比大大降低 – 共享内存接口协助降低能耗 GPU为主 平衡
Slide 5: 基于异构系统架构（HSA）的AMD APU能效
基于异构系统架构（HSA） 的AMD APU 能效 CARRIZO旨在设计成为第一款完全兼容异构系统架构的系统级芯片（SOC） 这对功耗来说有何意义？ PC计算能力趋势 相比于单独使用CPU，GPU计算资源 600 的使用让许多工作负载的执行更加 500 高效 融合GPU趋势 ‒ 比如视频索引、自然人机界面和模式识别 400 首款APU 未来 浮点运算（GFLOPS） 同样功耗，性能大幅提升：每次操 300 PCMark8 v2 作能耗更低更佳的功效 200 PCMark7 100 CPU趋势 0 2010 2011 2012 2013 2014 产品年份 CPU GFLOPs GP
Slide 6: 具备高密度库设计的、功耗优化的CPU“挖掘机”
具备高密度库设计的、功耗优化的CPU“挖掘机” “压路机”库执行 “挖掘机” 高密度库设计 在同样的28nm技术节点，尺寸减少 23%，并且功耗更低 1.10 1.00 L2 L2 L2 0.90 标准化频率 0.80 SR XV 0.70 0.60 0.50 0.40 0.0W 5.0W 10.0W 15.0W 20.0W 25.0W 高性能vs高密度单元范例 单核心对比 压路机_x86-64 CPU高性能库 SteamRoller_x86-64 CPU High performance library HP库 HD库 挖掘机_x86-64 CPU高密度库 Excavator_x86-64
Slide 7: CARRIZO低功耗优化图形核心
CARRIZO低功耗优化图形核心 10 28nm设备套件 0.3% 泄漏减少18%和更快的RVT设备调速可在同样功率水 平使频率提高 10%, 或在同样频率节省多达20%的电 0.3% 力 0.1% 1 7.9% 标准化 Ioff 速度由更快速 43.2% 34.9% 的设备设定 0.1 23.7% 48.8% 标准化频率 8.2% 高电压设备重度使用减少 32.7% 漏电 28nm通用曲线 0.01 0.6 0.7 0.8 0.9 1 1.1 1.2 0.0W 5.0W 10.0W 15.0W 20.0W 25.0W 30.0W 标准化 Ion 功率（8 颗GCN架构核心图形引擎） 高密度设
Slide 8: 电压自适应运行
电压自适应运行 为高性能CPU、GPU和APU提供低噪电压一直是全行业的挑战 发生的波动一般占标称值的10%——这意味着至少20%的电力被用 于弥补这些电压波动（用电量是电压的平方） 电压自适应功能同时应用 AMD独特的电压自适应功能可通过在平均电压运行，并在电压降 于Carrizo的 CPU和GPU，电 低时，快速降低频率来节省绝大部分被浪费的电力 量节省分别达19%和10% 自适应时钟电能节省 25.0% 有电压自适应功能 对比 没有 20.0% 电力节省百分比 15.0% Vdd供应 Vdd高于临界值 10.0% 响应时间 Vdd降至临界值以下 5.0% < 1 纳秒 ~ 5
Slide 9: AVFS使每瓦性能得到优化
AVFS使每瓦性能得到优化 有效发掘CPU真正的硅速度潜能 ‒ 包括域对域运算处理（part-to-part processing）、温度和功率输出的效果 ‒ 在现有功率和温度感应器的基础上增加了电压和频率感应器 综合运算、电压和温度允许的区间，可对给定功率或性能水平的最优运行 点进行精确设置 ‒ 综合整个电压/温度运行区间的增强的能效 1.10 1.00 0.90 标准化频率 0.80 除了高密度库的功耗优 “挖掘机”核心 0.70 势，AVFS还可在特定性能 整合 0.60 水平上进一步降低功耗 10个AVFS模块 0.50 包含 0.40 ~500个频率 0.0W 5.0W 10
Slide 10: S0i3低功率状态
运行时进入低功率待机状态 功率 vs. 状态 S0i3状态可以实现与传统S3状态同样的功率水平，后者 被惯称为“待机”，因为进入和退出都要求操作系统干 预，所以要花费大量时间。 >10W APU 功率 ‒ 这种状态下几乎所有APU硅都启动电源门控，相关I/O设备都 处于低功率状态，促使整个平台功率降到极低的水平。 <1.5W <50mW 在功率管理控制下，通过在快速运行时进入这种状态， Boost Active Sustained Idle S0i3 APU可以在不到1秒的时间实现与待机同样的功率水平 典型应用条件下更低的平均功耗。 I/O Core Core Core Core
Slide 11: 针对AMD移动平台能效的显著提升
能效的显著提升 2020年长期目标 计算功耗趋势1 10000000 超过历史趋势70%+ 1000000 与1985年效率相比 (1985=1.0) 至少 100000 25 自2000年以后效 10000 率增长开始下降 针对AMD移动平台 能效提升 1000 倍 100 2 10 1 1985 1990 1995 2000 2005 2010 2015 2020 1946年以后历史趋势 2000-2009年历史功耗 能量使用下降 同时性能提升 = 效率提升 11 | “CARRIZO” | ISSCC 2015 |
Slide 12: CARRIZO深耕升级创新之路
CARRIZO深耕升级创新之路 AMD多年来始终专注于开发提高能效的 2010 2011 2012 2013 2014 2015 2016 系列知识产权 通过DVFS进行动态电源跟踪 精密电源跟踪，增加电压粒度 集成电压校准 未来将关注更多的前沿创新，加速提升 与管理 各产品线能效 根据热量管理 动态热量跟踪用 根据不同平台进行动态热 根据环境与可靠 电源 于短时启动 量管理 性启动 视频解码加速 视频转码加速 音频加速 帧间电源门控 高级带宽压 缩 典型使用功耗 "Carrizo" 电压自适应频率 各部自适应 每IP自适 精密电压平面 精密电源门控 扩展 电压 应电压 专门针对ACP
Slide 13: 全新高性能移动式APU — CARRIZO
全新高性能移动式APU — CARRIZO ISSCC 2015细节披露 为能效和面积效率而优化的28NM X86 APU– 会议环节4.8* 高密度库设计，与Kaveri晶片面积相近，但晶体管数量 增加29% ‒ 31亿个晶体管 挖掘机核心：功耗降低40%，晶片面积减少23%，IPC 增加5% 支持H.265且转码性能比Kaveri提升超过3.5倍 设备选择和执行调谐，使得8颗Radeon核心比Kaveri节 能20% 性能和电池续航时间均实现百分比2位数的增长 *为能效和面积效率而优化的28NM X86 APU, Kathryn Wilcox演讲. 会议环节4.8,国际
Slide 14: Endnotes
ENDNOTES 1 Koomey, Jonathan G., Stephen Berard, Marla Sanchez, and Henry Wong. 2011. "Implications of Historical Trends in The Electrical Efficiency of Computing." IEEE Annals of the History of Computing. vol. 33, no. 3. July-September. pp. 46-54. [http://doi.ieeecomputersociety.org/10.1109/MAHC.201
Slide 15: Attributions
ATTRIBUTIONS DISCLAIMER The information contained herein is for informational purposes only, and is subject to change without notice. While every precaution has been taken in the preparation of this document, it may contain technical inaccuracies, omissions and typographical errors, and AMD is under