ساختار APU
در یک(APU Accelerated Processing Unit)، یک واحد پردازشی x86 در کنار یک پردازشگر برداری قابل برنامه‌ریزی (یا همان پردازنده‌گرافیکی مجتمع) قرار می‌گیرد. در کنار این دو قسمت اصلی، کنترلر حافظه، کنترلری برای مدیریت ورودی‌ها و خروجی‌ها، کدگشاهای ویدئویی، رابط‌ها و خروجی‌های تصویر قرار دارد (تصویر 2).
استفاده از این مدل طراحی باعث می‌شود، دیگر به چیپ‌ست مخصوص پردازنده‌گرافیکی مجتمع و رابط میان پردازنده و این چیپ‌ست نیازی نباشد. در نتیجه، هزینه نهایی ساخت به طرز قابل توجهی کاهش پیدا مي‌کند. در اینجا، هم اجزای پردازنده‌گرافیکی و هم پردازنده‌مرکزی به‌طور مستقیم از یک مسیر به حافظه دسترسی دارند که باعث افزایش کارایی و کاهش زمان تأخیر در دسترسی به حافظه می‌شود.
معماری ساخت APUها 40 نانومتری بوده و هر هسته پردازنده آن دارای 32 کیلوبایت حافظه نهان سطح یک و 512 کیلوبایت حافظه نهان سطح دو است.
مهم‌ترین قابلیتی که AMD روی آن تأکید می‌کند، قابلیت برنامه‌ریزی پردازنده‌گرافیکی به کمک DirectCompute و OpenCL است. محصول نهایی، امکان انجام پردازش‌های همزمان توسط پردازنده‌مرکزی و گرافیکی را فراهم می‌کند. AMD برنامه‌ها و نقشه‌های زیادی برای ساخت چنین پلتفرمی داشته‌است. این برنامه‌ها به قدری جدی بوده که در سال 2006 به خرید شرکت ATI توسط AMD منجر شده‌است.
هنگام استفاده از APUها، به پردازنده‌گرافیکی مرکزی محدود نیستیم و می‌توان یک کارت‌گرافیک جداگانه نیز روی چنین سیستم‌هایی نصب کرد.
نحوه دسترسی به حافظه، توسط سیستم‌عامل و نرم‌افزاری که از موتور‌های پردازشی SIMD (بخشی از پردازنده‌گرافیکی که مجري عملیات تک‌دستوری روی مجموعه‌ای از اطلاعات است) استفاده می‌کند، به بخش‌های مختلف تقسیم‌بندی می‌شود تا مدیریت این مسیر به نحو بهتری انجام شود.
اهمیت پردازش برداری
مدت زمان زیادی است که درباره نحوه پردازش اطلاعات بین طراحان پردازنده اختلاف‌نظرهایی وجود دارد. برخی می‌گویند، استفاده از روش SISD (یک دستورالعمل که در هر زمان روی یک داده محاسبه می‌کند) برای بيشتر نرم‌افزارهای امروزی مناسب بوده و هزینه آن نیز قابل قبول است. گروه دیگر، از انجام پردازش‌ها به روش SIMD پشتیبانی کرده و کارایی آن را بالاتر می‌دانند. با این حال نمی‌توان گفت، یکی از دیگری بهتر است زیرا هر کدام در شرایط مختلف کارایی خوبی از خود نشان می‌دهند و در APUها با داشتن یک پردازنده‌مرکزی و یک پردازنده‌گرافیکی، هر دو روش محاسباتی قابل انجام است. پردازنده‌مرکزی پردازش‌ها را به صورت خطی (SISD) و پردازنده‌گرافیکی پردازش‌ها را به صورت موازی (SIMD) انجام خواهدداد.
چهارقلوهای بی‌نام و نشان
AMD پردازنده‌ای با توان مصرفی کم و مخصوص نت‌بوک‌ها در اختیار نداشت و حالا APUها می‌توانند زمینه را برای حضور در این بخش از بازار و رقابت با پردازنده‌های Atom شرکت اینتل آماده کنند.
AMD برای چهار APU معرفی‌شده، نام خاصی مانند Phenom یا Athlon در نظر نگرفته و این چهار APU به‌عنوان سری E و سری C شناخته‌می‌شوند. جدول 1 مشخصات چهار مدل APU معرفی‌شده را نشان می‌دهد.
همچنین علاوه بر APU، یک چیپ‌ست ثانویه به نام FCH یا Fusion Controller Hub نیز در نظر گرفته شده که وظیفه برقراری ارتباط با پورت‌های SATA، USB، اتصال شبکه و خروجی صدا را دارد. ابعاد این چیپ‌ست بسیار کوچک بوده و مساحت آن تنها حدود 28 میلی‌مترمربع است (تصویر 3. E-350 در سمت راست و FCH در سمت چپ تصویر قرار دارد).
برخلاف APU، در ساخت FCH از فناوری ساخت 65 نانومتری استفاده شده و توان مصرفی آن حداکثر به 7/4 وات می‌رسد. FCH به کمک رابطی به نام UMI با APU در ارتباط بوده و می‌تواند حداکثر شش رابط SATA III و چهارده پورت USB 2.0 را فراهم کند (تصویر 4، ساختار APU و FCH و ارتباطات بین آن‌ها را نشان می‌دهد).
مجموعه APU و چیپ‌ست FCH با نام پلتفرم Brazos شناخته‌می‌شود. به گفته AMD، مادربوردهای مجهز به E-350 که در سایز mini-ITX تولید می‌شوند، قیمتی حدود يکصد دلار خواهندداشت. هر مادربورد به‌طور معمول دارای دو اسلات حافظه با امکان پشتیبانی از حافظه‌های DDR3 1066 (این نکته قابل ذکر است که، حافظه‌ها به صورت تک‌کاناله فعالیت می‌کنند)، پورت SATA 3، رابط PCI-E نسل دوم با حداکثر چهار مسیر و انواع خروجی‌های تصویر خواهدبود (پشتیبانی از پورت‌های USB 3.0 باید از طریق چیپ‌ست‌های اضافی امکان‌پذیر شود). برای برق‌رسانی نیز همچنان به اتصال 24 پین مادربورد و اتصال چهار پین پردازنده نیاز خواهدبود (تصویر 5).
همچنین به گفته AMD، نوت‌بوک‌های تولیدشده براساس پلتفرم Brazos می‌توانند تا 8/5 ساعت عمر باتری داشته‌باشند.
ویدئو بر عهده GPU
حتی پردازنده‌گرافیکی HD 6310 که قوی‌ترین پردازنده‌گرافیکی در میان چهار APU معرفی‌شده است، برای اجرای بازی‌های امروزی قدرت کافی ندارد و همان‌طور که اشاره شد، برای انجام پردازش‌های موازی در نظر گرفته شده‌است. علاوه بر این، این پردازنده‌گرافیکی مانند کارت‌های گرافیک سری HD 6800 به سومین نسل از UVD (Unified Video Decoder) برای کدگشایی از فایل‌های ویدئویی مجهز شده‌است. این نسل از UVD، امکان کدگشایی از فایل‌های ویدئویی H.264، VC1، Divx و Xvid توسط پردازنده‌گرافیکی را امکان‌پذیر مي‌کند و می‌توان فیلم‌های Full HD را به سادگی نمایش داد. توان مصرفی کم در زمان کدگشایی چنین فایل‌هایی باعث می‌شود، این پلتفرم برای سیستم‌های مخصوص سینمای خانگی نیز بسیار مناسب باشد. اشاره به اين نکته نیز برای دوستداران چنین سیستم‌هایی داراي اهميت است که خروجی تصویر HDMI در این پلتفرم، از استاندارد‌های صدای Dolby True HD و DTS-HD MA نیز پشتیبانی می‌کند.
به این ترتیب، پخش فیلم‌های Blu-Ray یا فایل‌های ویدئویی MKV با استاندارد 1080p مشکلی ایجاد نخواهدکرد. با این وجود، در برخی از تست‌هایی که سایت‌های سخت‌افزاری مختلف انجام داده‌اند، این سیستم هنگام پخش فیلم‌های 1080p با سرعت شصت فریم در ثانیه یا فایل‌هایی که به صورت سخت‌افزاری از کدگشایی آن‌ها پشتیبانی نشده‌است با مشکل روبه‌رو می‌شود (مانند فیلم‌های Real HD). در کنار انواع فرمت‌های ویدئویی، هنگام استفاده از Adobe Flash نسخه‌های 10.1 و 10.2 beta، پردازنده‌گرافیکی به کمک پردازنده‌مرکزی آمده و بخشی از بار پردازش را از دوش آن برمی‌دارد.
نتیجه‌گيری
AMD شرایطی فراهم کرده که می‌توان با کمی بیشتر از 100 دلار مادربوردی مجهز به E-350 تهیه کرد و از قدرت و امکاناتی بیشتر از Atom و ION لذت برد. در کنار قیمت مناسب، پشتیبانی از کدگشایی سخت‌افزاری از انواع فرمت‌های تصویری باعث می‌شود، این پلتفرم انتخاب خوبی برای راه‌اندازی یک سیستم سینمای خانگی باشد.
پلتفرم Brazos اولین قدم AMD در معرفی عملی Fusion بود و به نظر می‌رسد، موفقیت‌آمیز هم بوده‌است. کارایی، قیمت و توان مصرفی آن در برابر پردازنده‌های Atom از هر نظر بهتر است. به گفته بسياري از کارشناسان، این اول راه است و در آینده شاهد حضور APUهایی قوی‌تر از E-350 خواهیم‌بود. با اين وجود، بايد دید آیا شعار Fusion is Future به حقیقت خواهد پیوست یا خیر؟!
دیدگاهتان را بنویسید