APU

22.dubna.2012Autor: Martin Muller

 

Jako APU (z anglického Accelerated Processing Unit) je nazýván čip, do kterého je v jednom pouzdře integrováno jádro (nebo jádra) CPU stejně jako GPU, tedy jak centrální procesorové tak grafické jednotky.Návrh APU sleduje několik cílů současně: nejde cestou maximálního výkonu za každou cenu jako u dedikovaných CPU nebo GPU, místo toho je většinou snaha nabídnout kompromis mezi výkonem na jedné straně a spotřebou, velikostí a cenou na straně druhé. S APU se počítá do různých mobilních zařízení od netbooky po smartphony a multimediální přehrávače (často pouze s pasívními chladiči), proto se od nich předpokládají malé rozměry a jsou do velké míry též orientovány nízkou spotřebu (s cílem co nejmenšího TDP), kterou se dosazuje i vysokou miniaturizací a pokročilým nanotechnologickým procesem při výrobě čipu. Též je snaha větší výkon dosahovat ne nutně zvýšením taktovací frekvence, ale kombinací superskalárnosti, pipeliningu a dobré spolupráce různých jader a dalších částí čipu. APU též mají pokročilé možnosti šetření energie jako hyper threading a různé, již na hardwarové úrovni podporované, úsporné a stand by módy, které reagují na aktuální požadavky vytížení procesoru. Jejich misí je zvýšit celkový procesorový i grafický výkon na úroveň předchozí generace výkonných mainstreamových procesorů dodáním řešení v podobě jednoho čipu s již zabudovanými a podporovanými standardy pro počítačovou grafiku (jako např. DirectX 11).Toto pojmenování zavedla v roce 2010 společnost AMD spolu s uvedením svého projektu AMD Fusion s modely Ontario, Zacate, Llano, …. První APU (CPU a GPU v jednom pouzdře) však přišlo již v roce 2006 spolu s procesorem Intel Atom. Oba čipy oproti běžným desktopovým procesorům disponují miniaturními velikostmi (Intel Atom 9,1×9,6 mm a AMD Ontario 8,1×9,1 mm) a mnohem menším TDP (např. AMD Ontario má mít 9 W, běžné procesory přitom dosahují 65–95 W). Třetí hráč na trhu procesorů architektury x86, společnost VIA pro rok 2011 chystá APU čipy NANO.[2] Pro ARM žádné APU návrhy zatím nejsou známy; pokud by se měly objevit, dá se (soudě podle zlomkové spotřeby ARM procesorů oproti procesorům x86) předpokládat ještě mnohem menší TDP než má současný návrh AMD Ontario. AMD vydala dokument „Future is Fusion“,[3] ve kterém vyjádřila názor, že ve vývoji procesorů nastává nová epocha více specializovaných, vícejádrových heterogenních čipů; a dala jasně najevo, že koncepci APU bude v následujících letech věnovat velkou pozornost. Skupina JPR (Jon Peddie Research) provedla studii[4] nástupu hybridních procesorů a odhad jejich budoucího vývoje. Závěrem její studie bylo, že již v roce 2014: bude 80 % počítačů používat hybridní čip, klesne podíl integrovaných grafických procesorů na 0,3 % (a kompletně zanikne v následujícím roce), podíl diskrétních integrovaných obvodů klesne z cca 30 % v roce 2009 na 10 % podíl hybridních čipů (ať už sdílených na čipu nebo pouzdru) poroste o 20 procentních bodů za rok každý 5. až 4. hybridní čip bude mít sdílení CPU a GPU přímo na čipu