Il lato destro è la GPU
Il lato CPU di Llano dipende molto dalla tecnologia impiegata negli attuali processori, quindi non vi sorprenderà sapere che la GPU è basata su un die abbastanza simile alle schede Radeon sul mercato oggi. Il core Sumo è essenzialmente una versione aggiornata della GPU Redwood che trovate nelle schede Radeon HD 5500 e 5600.
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Come potete vedere non ci sono molte differenze tra i due core fino a quando non guardate fuori dall'hub e al render di back-end. La GPU di Llano accede alla memoria attraverso il Northbridge integrato, ma ha ancora un'interfaccia a 128 bit che offre un bandwidth che potrebbe essere comparabile a quello di una scheda discreta con memoria DDR3. Fuori dall'hub, l'APU Fusion ha due controller per lo schermo e capacità UVD3, mentre Redwood ha quattro controller display e un UVD2.
Parlando di specifiche, entrambe le GPU sono virtualmente identiche: basate sull'architettura WLIW5 di AMD, come il resto delle schede HD 5000, ogni processore thread (in precedenza chiamato Stream) contiene quattro core Radeon più un'ALU con funzione speciale, un'unità branch, e registri speciali. Sumo ha cinque engine SIMD, ognuno con 16 processori thread e quattro unità texture. Calcolate il tutto e avrete 400 core Radeon e 20 unità texture in totale, con due render back-end, ognuno capace di quattro color ROP (per un totale di otto). Queste sono le stesse specifiche dalle Radeon HD 5570 e della HD 5670.
Perché non usare hardware della generazione HD 6000? Secondo AMD la complessità di allineare le tempestiche di lavoro tra il team della grafica e quello di Llano è la principale responsabile. La serie HD 5000 è comunque abbastanza simile alla HD 6000, quindi l'impatto negativo è ridotto, specialmente considerando che Llano è dotato di un engine UVD aggiornato.
Le APU A8 hanno una GPU con 400 shader, mentre quelle A6 hanno un engine SIMD disabilitato, il che riduce la grafica a 320 core Radeon e 16 unità texture (come la Radeon HD 5550). L'A4 ha un engine SIMD disabilitato in più, per un totale di 240 core Radeon e otto unità texture. Uno dei render back-end è inoltre spento, limitando il modello a quattro ROP. Come nota a margine, per quanto ricordiamo c'è stata solo una scheda Radeon con 240 core: la Radeon HD 2900 GT, che era una versione castrata della Radeon HD 2900 XT.
Per altri dettagli vi rimandiamo all'articolo che pubblicammo per l'uscita della Radeon HD 5870 (Radeon HD 5870: DirectX 11, Eyefinity e tanta potenza). Ciò che faremo in questo articolo è dare uno sguardo più da vicino a che cosa fa in modo differente la GPU di Llano. E ci sono differenze rilevanti.
Per esempio l'UVD è stato aggiornato alla versione tre con capacità di power gating della serie Radeon HD 6000. Questo significa supporto a MPEG-4 Part 2 (che include DivX e Xvid), MPEG-2 e Multi-View Codec (MVC) che il Blu-ray 3D usa per ricevere l'accelerazione della decodifica. Sì, Llano è capace di riprodurre in 3D via HDMI. Inoltre, le capacità di power gating gli consente di riprodurre contenuti usando l'UVD3 a funzione fissa anziché gli shader della GPU, con un grande risparmio di energia in questa operazione. AMD afferma che grazie a questa ottimizzazione Llano ha la capacità di riprodurre due dischi Blu-Ray con una carica della batteria.
L'interfaccia di memoria e quella host hanno richiesto (e ricevuto) cambiamenti radicali, poiché l'APU comunica con la memoria attraverso il Northbridge integrato. La GPU può scrivere ora direttamente nella stessa cache cui la CPU ha tradizionalmente accesso esclusivo. Detto questo, la porzione GPU del die ha un accesso prioritario alla memoria attraverso una vera interfaccia dual-channel a 128 bit, che è la stessa di Radeon HD 5570 e 5670. Il bandwidth è limitato dalla memoria di sistema, che è molto più lenta della GDDR5. L'interfaccia di memoria della GPU di Llano è due volte di più ampia dell'interfaccia a 64 bit usata sui processori Fusion a basso consumo delle serie E e C.
La APU Fusion integra inoltre una capacità unica che una scheda video dedicata non può possedere: accesso diretto alla memoria unificata tra CPU e GPU, qualcosa che rende possibili operazioni come Zero Copy e Pin-in-Place. Per capire il vantaggio, considerate come lavora oggi una scheda dedicata; le texture map sono create nella memoria di sistema e poi trasferite alla memoria virtuale in Windows. Quando il sistema ha bisogno di fissare una texture, prima si assicura che sia nella memoria virtuale, poi l'OS la copia nella DRAM e il DMA del bus PCIe la trasferisce alla memoria grafica per l'accesso. Questi passaggi possono portare a sperimentare latenze rilevanti.
Un'APU non ha bisogno di copiare i contenuti della memoria perché i blocchi GPU e APU condividono l'accesso alla stessa memoria. Zero Copy può accedere direttamente alla memoria virtuale. Basta solo aggiornare la pagina delle tabelle; non è necessaria la copia. L'Application memory può essere fissata nel posto senza copiarla attaverso i buffer del sistema operativo. Quando sono coinvolti insiemi di dati molti grandi, l'APU può persino fare meglio di una GPU dedicata. Avevamo già parlato di questa ottimizzazione (Recensione della piattaforma AMD Fusion Zacate).
Le CPU e le GPU non sono tutte compatibili. La GPU deve dare alla CPU accesso a bassa latenza alla memoria, riorganizzare i suoi accessi alla memoria, e avere a che fare con la latenza extra causata da ciò. Molto lavoro è stato riposto sulla gestione della memoria, e mentre è stata persa un po' di efficienza, le prestazioni finale sono molto vicine a quelle di una soluzione discreta con le stesse specifiche.
A parte queste differenze, il blocco GPU è identico a qualsiasi altra scheda Radeon HD 5000. Ha un'architettura di calcolo unificata TeraScale 2, supporto completo DirectX 11 (che Sandy Bridge non offre), OpenGL 4.1, MSAA, SSAA e anti-aliasing MLAA, filtro anistropico indipendente dagli angoli e supporto OpenCL 1.1. E anche se non è così potente come una scheda video discreta, questa non è una GPU castrata o inferiore. Ha le stesse caratteristiche di ogni altra Radeon.