Amd och Intel diskuterar processorbyten, men stora drag är fortfarande framöver

Medan serverchips får det mesta av uppmärksamheten vid den årliga Hot Chips-konferensen, använde AMD och Intel tillfället för att prata om de chips som de släppte tidigare på året medan de gav lite mer än teasers om processorerna som ännu kommer.

Innan konferensen till och med officiellt startade, pressade AMD, Qualcomm och de andra medlemmarna i Heterogeneous Systems Alliance (HSA) de kommande HSA-specifikationerna för att göra en SoC (system-på-chip) med olika typer av processorer som fungerar bättre tillsammans, med en mer enhetlig minnesmodell. Ursprungligen syftar detta till att göra CPU och on-die grafikenheter (GPU) fungerar på ett mer enhetligt sätt, även om stöd för andra typer av on-die acceleratorer kommer senare.

Observera att detta är något annorlunda än andra tillvägagångssätt som Kronos-gruppens Open CL eller Nvidias CUDA, som båda är utformade för att hjälpa till att hantera GPU-dator, men som oftast används med diskret grafik.

Ändå är konceptet mycket likt och faktiskt många av de verktyg och bibliotek som stöder saker som Open CL kan anpassas till HSA. Tanken är att göra det lättare att göra parallell programmering, både för CPU och GPU, med hjälp av vanliga programmeringsspråk. Att ha processorer med alla dessa komponenter som delar högbandbreddminne är en bra start, men de blir mycket mer användbara eftersom utvecklare verkligen kan dra nytta av dem.

AMD har pratat om HSA-konceptet i flera år, och hos Hot Chips tillbringade företaget lite tid på att prata om de chips som den släppte tidigare i år, känd som Kabini och Richland.

Kabini, som marknadsförs som E-serien och den nedre änden av A-serien, använder fyrkärniga "Jaguar" x86-kärnor, plus Radeon HD 8000 Graphics Core Next (GCN) -arkitektur. Företaget sa att detta "ställer oss in för heterogen databehandling." AMD sade att detta ger dem mer än dubbelt så hög prestanda per watt i den föregående generationen (känd som Ontario). Kabini använder 914 miljoner transistorer och mäter 105 mm ² vid en 28 nm-process.

Richland, som utgör de högre delarna av A-serien, är en omarbetad version av Trinity-chipet som fortfarande tillverkas i en 32nm-process. Detta chip har två moduler med Piledriver CPU-kärnor (varje modul har två heltalskärnor och delar flytande punkt och andra funktioner), var och en med 2 MB delad L2-cache och en Radeon HD 8000-serie DX11-kapabel GPU med sex datorenheter. Men fokus för samtalen var hur AMD kunde förbättra energihanteringen.

Richland lägger till sensorer för att mäta temperaturen, ett extra boost-tillstånd, konfigurerbar TDP för OEM-apparater och "Intelligent Boost", som upptäcker om arbetsbelastningen på CPU är känslig för frekvens. Om inte, kan Intelligent Boost strypa CPU: n och leverera mer kraft till GPU för bättre övergripande systemprestanda. Sammantaget sade AMD att Richland levererar upp till 29 procent bättre CPU-prestanda och 41 procent bättre GPU-prestanda än Trinity, och var upp till 51 procent effektivare än Trinity i HD-videouppspelning. I mina egna tester har jag funnit att det fortfarande är mycket långsammare vid rena CPU-uppgifter än konkurrerande Intel-chips, men jag har inte riktigt fokuserat på batteritid. Richland stöder inte HSA - specifikationen är inte riktigt komplett - men företaget sa att det var "förmodligen 60 procent kompatibelt." Detta kommer att ersättas i början av nästa år med ett chip som kallas Kaveri, vilket borde stödja fler HSA-funktioner.

När det gäller Intel gav den mer information om fjärde generationens Core-processorlinje, känd som Haswell, som började leverera för ett par månader sedan. Det är en familj med dubbla och fyrkärniga processorer, med en mängd olika grafikalternativ, nu inklusive en version med inbäddad DRAM för de mest avancerade grafikvarianterna.

Liksom de senaste generationerna kombinerar Haswell CPU-kärnorna och GPU på ett enda chip med en delad cache på sista nivå och stöder standard programmerings-API: er som OpenCL. Men vissa versioner av fjärde generationens Core med Iris Pro-grafik innehåller också ytterligare 128 MB eDRAM i samma paket, om än på en separat matris.

Den större cachen gör att systemet kan påskynda befintliga uppgifter. Till exempel kan GPU nu spara och återanvända data från ram till ram för att förbättra 3D-spelprestanda. Medan CPU-kärnorna och GPU använder samma fysiska minnespooler använder de fortfarande separata pekare eller virtuella minnesadresser, vilket skiljer det från HSA-stiftelsens mer ambitiösa strategi. Men det verkar rimligt att säga att Intel går i samma allmänna riktning som att använda GPU för mer datorarbete och göra det enklare att programmera med stöd för de senaste DirectX 11 och OpenCL-standarderna.

Mycket av samtalet handlade om hur Haswell bättre hanterar krafthantering. Den har ett nytt extremt lågeffektivt aktivt tillstånd (kallad S0ix), utformad för att låta systemet samla information medan det använder väldigt lite ström. Och Haswell integrerar ett stort antal separata spänningsregulatorer som var separata komponenter i Ivy Bridge och tidigare generationer.

Andra ändringar inkluderar förbättringar av grafik och mediehantering, inklusive 4K-videouppspelning och QuickSync-video med fyra till 12 gånger realtidshastighet. Kärnan i sig har ny grenprognos och andra funktioner och nya beräkningsinstruktioner inkluderar AVX2 medan chipet lägger till stöd för transaktionsminne för databaser och högpresterande datoranläggningar och bättre virtualiseringsstöd. Mina initiala tester på Haswell-system visade några prestandaförbättringar på riktvärden, men de stora nyheterna här verkar vara batteritid, med vissa system som MacBook Air som visar betydande förbättringar.

Intel höll inte ett föredrag på Bay Trail, dess kommande SoC för mobila enheter. Det väntar förmodligen på Intel Developer Forum nästa vecka men gav mer information om sin Atom Z2580, smartphoneversionen av CloverTrail +. Detta inkluderar två Atom-CPU-kärnor, tillsammans med dual-core-grafik (Imagination Technologies Power-VR SGX544MP2), en minneskontroller, och videokodnings- och avkodningsmotorer. Jämfört med den tidigare generationen känd som Medfield, gick detta från en en-kärna / två-tråds CPU till en två-kärna / fyra-tråd design och förbättrade också minnes-, grafik-, display- och lågeffekt musikuppspelningsfunktioner, inklusive nya krafthanteringsstater. Sammantaget sade Intel att detta gav en tvåfaldig förbättring av CPU-prestanda och en tredubbla förbättring av grafik. (Referensnumren, särskilt jämfört med ARM-system, har varit kontroversiella.)

Jag hade hoppats att vi skulle höra mer om Bay Trail från Intel - trots allt är det tänkt att vara i systemfrakt för semestersäsongen - och kanske om Kaveri från AMD. Men ändå, när du tänker på förändringarna på processormarknaden - en bortgång från prestanda som de viktigaste kriterierna och istället ett större fokus på energieffektivitet och skalbarhet - har det varit ett ganska spännande år på processormarknaden.