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如果能夠提高每時鐘周期指令數

發布時間:2016-08-05 作者:電腦知識網 來源:www.mhpqri.live 字號:

而為了實現性能上的提升,carrizo提升了緩存的性能,增加了一倍的一級數據緩存的面積,這曾是上一代設計方面的瓶頸。其次,carrizo擁有更好的分支預測,能夠在cpu核心上對于下一撥要來的數據量做智能化預測。通過這樣的優化,能夠減少cpu等待數據時間,提高整體性能。第三,carrizo降低了二級緩存的延遲時間,從原來的19時鐘周期降到了18時鐘周期,大概提升一個時鐘周期的延遲時間。此外,carrizo還加強了分支預測的準確性,大家知道分支預測是影響功耗的重要因素。amd希望分支預測更加理性,不會做大量的無用功去執行錯誤或無效的分支預測,在這個過程中,就能夠提高性能。

工業設計方面,現在一般的做法就是用計算機輔助設計系統,首先畫出草圖,然后去選擇材質。要把數據拿到大的計算機,比如說到服務器上去做進一步的分析,看做的設計是否合理。比如選擇的金屬材料是否合適,在設計里面的方方面面包括壓力、溫度指標是否能夠達標。所以是分兩步走的做法,要有設計的草圖,然后去驗證設計的合理性。

現在的系統設計一般是cpu有搭載非常大的內存,然后gpu非常小。在電影行業里面去編輯一部影片的時候有一個兩難的境地,要么是選擇其中的一個片斷,一幀一幀的去做比較深度、細節的渲染。或者用比較低的不注重細節、細膩感的渲染方式去對比較長的片斷來渲染。

hsa改變設計流程

amd也更新了指令集和在modernstandby方面做了優化。modernstandby意思是能夠縮短讀取cpu核心的時間,能夠讓過程更快。最終,carrizo在每時鐘周期指令數方面的提升保持在了4%到15%之間,提升幅度取決于具體的工作負荷和運算的頻率。

通過工藝改造,能夠把核心面積縮小約26%到35%。由于面積更小,所以這些晶體管之間的距離就更緊湊,如果能夠提高每時鐘周期指令數,在運算過程中就能夠降低功耗。

hsa為工業設計帶來更高的效率

綜合來看,carrizo有一個非常巨大的綜合能力提升,而且是專門針對主流15瓦功耗的筆記本設計,在關鍵行業軟件基準測試超過上一代產品高達55%的性能提升。

大跨步提升技術細節詳細解析

上圖可以看到,藍色的是新一代carrizo,紫線是kaveri,比較主流的15w到25w筆記本apu的功耗段上,實現了大概10到12w的功耗降低。

而hsa的一個特點就是更扁平、更寬的尋址空間,所以每個任務可以調取這樣的地址,能夠讓空間被打開。有了hsa可以不用損失掉細節,也不用只是一幀一幀地來做渲染。可以把原來想要達到的效果,通過機器就能夠來實現,可以看到整個全局。有了hsa,可以讓藝術家保持十分清楚的理念,對于整部影片能夠按照自己的思路來做編輯。

有了hsa,就可以在一臺機器上實現。一方面可以在前臺做3d圖形的設計,在后臺就可以對設計出來的草圖去做合理性的驗證和分析。比如說關于設計是否考慮周全,是否選擇了合適的金屬材料,這些在一臺機器上都可以實現了。通過這種辦法就能夠讓設計師有更加明確的目標感,同時在工作效率方面也可以提升。

在hsa架構中,把上下文轉換引入到了gpu核心中。gpu有兩類處理任務,一類圖形,一類是圖形計算。圖形的上行下行數據是非常巨大的,存儲需要很長時間,所以把這一部分任務空間釋放,進行圖形計算,它被稱為“任務預搶占”。在圖形計算方面,上下文轉換的數據是比較小的,所以可以像在cpu核心中一樣,把它們進行存儲,讓所有的gpu計算共享gpu的核心。

對于carrizo來說,在amd的“25x20能效計劃”中,是值得記住的一次提升,因為它跟上一代相比有了2.4倍的能效提升,遠超計劃中的1.7倍。

能效的飛躍

carrizo有8個第三代gcn核心,512kb的共享二級緩存,更優化的曲面細分性能。hsa能夠讓所有的運算單元共享虛擬的存儲空間。在性能提升方面,增加了緩存的面積,可以更好地利用gcn核心。

gcn架構

高密度庫設計

挖掘機是amd用于carrizo產品上的新一代x86核心的代號。對比上一代壓路機的核心硅片面積,挖掘機的硅片面積減少了很多。而一般來說,如果在不邁進下一個制程節點的情況下,實現面積減少,很可能就會降低性能,但實際上carrizo性能并沒有減少,反而增加了。這是由于amd采用了更高密度的“晶體管庫”形式的設計,減少核心面積。


文章: 如果能夠提高每時鐘周期指令數
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