معالجات KAVERI تستخدم أنوية المعالج المركزي مبنية على معمارية Streamroller الأحدث من AMD فى ذلك الشق بينما تستخدم المعمارية الأحدث GCN لمعالحة الرسوميات . وهى المرة الأولى فى مجال ال APUs التى تستخدم فيها AMD معمارية GCN التى أطلقت أول مرة مع بطاقات HD7000 ثم تم تنقيحها أكثر مع بطاقات RX-2XX الأحدث حتي الآن.
تلك المعالجات المسرعة APUs جاءت بدقة تصنيع 28nm تحت معالجة GlobalFoundries العملاقة . و تلك الدقة أسهمت بشكل كبير فى تخفيض مستويات الطاقة وتحسينها. وأتاحت ضم عدد 2.41 مليار بشريحة المعالجة وبمساحة 245mm2 فقط !
شركة AMD في ذلك الجيل استخدمت مصطلح Compute Core اى نواة المعالجة فتم ازالة الخط الفاصل بين النواة المركزية والرسومية لتأتى الشريحة الكاملة ب12 ComputeCore وذلك بفضل تقنية HSA .
تقنية Heterogeneous System Architecture أو HSA هي احد اركان تقنية HUMA الثورية وتعطي الامكانية ان يتشارك النواة المركزية والرسومية نفس الذاكرة ! مع امكانية الوصول لنفس العناوين فى نفس الوقت أيضآ مما يزيد من التناسق بين المعالج المركزي والرسومي وزيادة سرعة المعالجة .
أما عن شق المعالجة المركزية ومعمارية Streamroller فلازلنا نتحدث عن احد معماريات المعتمدة فى اساسها على معمارية Bulldozer فجزء كبير لا زال نفسه هو كالسابق . مع وجود اثنين من ال Modules ثنائيي النواة .
أما عن الذواكر المخبأة من المستوي L1 فزيدت إلى 96KB مقارنة ب 64KB في السابق.
مجدول الأوامر تم تحسينه بنسبة 5~10% عن طريق زيادة المدخلات الى 48 مقارنة ب40 فى السابق.
AMD استطاعت بمعمارية Streamroller ان تحسن من كفاءة ال IPC -instructions per cycle- حيث ان الجيل السابق Richland ذو المعمارية Piledriver والذي لم يستطع ان يجالد منافسيه من intel بمعماريات IVY-BRIDGE و Haswell . حيث تقول الشركة ان المعمارية الجديدة تحسنت بنسبة 20% . وسنري فى الصفحات القادمة الأداء الفعلى للمعالج A10-7800
المعالج الرسومي R7 فى المعالج كما ذكرنا بمعمارية GCN Hawaii وهي أول مرة يتم استخدام تلك المعمارية فى معالجات APUs مقارنة ب VLIW فى الأجيال السابقة.
تحتوي على 8 وحدات معالجة CU أى بمجموع 512 shaders . وهو ما يعتبر shader engine غير مكتمل مقارنة بشريحة Hawaii الكاملة اذا كان يبلغ 11 CU فى ال Shader engine.
أما عن بنية ال CU الداخلى :
وحدة ال CU عن قرب ونجد أن من أهم مكوناتها أربع وحدات SIMD و ملحق بهم أربع وحدات مسجلات الVector – Vector Registers- كل منها بمساحة 64KB.
وذاكرة مخبأة من المستوي الأول بمساحة 16KB.
بالإضافة إلى وجود وحدة Scalar لقيام بالعمليات الحسابية.
ولنعرف معا لماذا سيكون استخدام تلك المعمارية اضافة قوية فى مجال ال APUs لنتابع معا السطور القادمة:
فقلما نجد تغييرآ فى المعماريات الرسومية , ولكن كانت الاعوام القليلة المنصرمة بمثابة تغير جذري بالنسبة ل AMD حيث أعلنت مع قدوم الجيل السابع HD7000 من بطاقات الرسومية عن تخليها عن معماريتها العتيقة VLIW4 التى على الرغم من أنها أثبتت كفاءتها فى الأداء الرسومي ولكن كانت لا تستطيع ان تقدم لك الأداء المطلوب في مجال الحوسبة العامة GPGPU . جائت إلينا بطاقات الجيل HD7000 بالمعمارية الجديدة كليآ GCN – Graphics Core Next – لتغير AMD المفاهيم و تنافس المنافس اللدود NVIDIA فى الحرب التى أحب أن أطلق عليها حرب الشرائح السيليكونية , حربُ لا يطلق بها الرصاص !
فى البداية يجب أن نعرف ولو قليلآ عن مجال الحوسبة العامة – GPGPU
المقصود هنا هو قيام المعالجات الرسومية GPU بمعالجة البيانات الخاصة بالمعالجات المركزية CPU عن طريق تحويل نوع البيانات إلى أكواد يستطيع فهمها المعالج الرسومي والتعامل معها عن طريق مترجم Compiler.
يتم إستخدام الحوسبة العامة فى العديد من برامج الـ Render وبرامج شركة ADOBE.
وكانت المعمارية القديمة VLIW4 – Very Long Instruction Word – ليست مصممة لذلك , ولكنها كانت تؤدي أداءآ قويآ فى عالم الرسوميات .
المعمارية VLIW4 عتيقة حيث تصل إلى زمن ماقبل المظللات الموحدة Unified Shaders و لم يكن هناك ما يسمي الحوسبة العامة , فلم تصمم لذلك المجال من الأصل.
وبحلول عام 2009 قررت شركة NVIDIA الدخول لمجال الحوسبة العامة منفردة بأنويتها التى أسمتها CUDA . وقدمت تلك المعمارية ولازالت تقدم أداءآ قويآ فى ذلك المجال و بالطبع أظهرت قوتها فى مجال الرسوميات.
وظلت AMD تستخدم معماريتها VLIW5 ولم تقم بتعديلها حتي بطاقات الجيل السادس HD6000 وبالأخص الفئة العليا منها HD6900 فقامت بتعديل بسيط عليها لتصبح VLIW4 حيث إستخدمت أربع وحدات ALU فقط بدلآ من خمس. ولكنها أبقت على باقي الجيل السادس بمعمارية VLIW5. لم يكن هذا التغيير الجذري المنتظر وحتمآ هناك تغيير.
التغيير لابد منه لعدة أسباب منها :
عدم صلاحية معمارية VLIW لمجال الحوسبة العامة GPGPU و رغبة AMD فى منافسة أنوية CUDA من NVIDIA
إستنفاذ كل طاقات المعمارية القديمة فى المجال الرسومي
رغبة AMD فى تطوير المعالجات المسرعة APUs ومبدأ الإندماج بين المعالج الرسومي والمركزي على شريحة واحدة . فوجود معالج مركزي قادر على القيام بمهام المعالج المركزي جنبى إلى وجود معالج مركزي يعطي قوة فى الأدء . على العكس تمامآ فمعمارية VLIW لا يمكن الإعتماد عليها فى المعالجات المسرعة APUs .
فكان إطلاق الجيل السابع من البطاقات HD7000 هو وقت التغيير . فقامت AMD بالإعلان عن معمارية GCN التى طال إنتظارها.
ولنرجع قليلآ إلى مجال المعالجات المسرعة APUs , حيث ان استخدام معمارية GCN فى مجال الحوسبة العامة سيضيف كثيرآ مقارنة بالأجيال السابقة .
