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创新架构和电源技术协力助处理器提升能效

时间:07-05 来源:互联网 点击:

会稍有些慢,但如果配置合理,可以将功耗和面 积减少30%。这就是说,在功率受限的条件下(绝大部分都是这种情况),实际的频率和性能要高于传统的高性能库配置。此外,它还能够释放出更多芯片空间, 因此AMD可以在同一个芯片上同时搭载GPU(多媒体处理器)和系统控制器。

  电源管理大部分运算平台仅在一小段时间内以峰值功率运行。为了最大限度地降低功耗,同时又最大限度地提高性能,AMD设计了电源管理算法,对典型应用而非 峰值计算周期进行优化,因为只有需求最大的工作负载才会(短暂)达到峰值计算。因此,race-to-idle技术可以使计算机尽可能频繁地进入休眠模 式,从而降低平均能耗。

  AMD在单芯片上集成了各种系统元器件,包括GPU、内存控制器、I/O控制器以及外围总线。 这样可以更精确地对电源、温度和所有系统元器件的活动进行监测和管理。电源控制器可以直接对CPU和GPU之间的处理进行管理,从而优化性能和效率。通过 这种程度的控制,它能够像视频回放的帧与帧之间或打字时的按键之间,或是像网页加载完成后那样,频繁地让处理器进入空闲模式。由于集成元器件的性能提高 了,任务完成的时间缩短,因此处理器可以在更多时间处于空闲模式—这便形成了一个更高性能和更低功耗协同提高效率的良性循环。

  

  图:不同条件下APU的最低功耗。

  AMD 的电源管理还可以监控硅片和终端用户设备的温度。根据系统元器件的活动,它可以确定个人电脑或移动设备的温度,从而判断对终端用户来说温度是否过 高。因此,在计算密集型任务中,APU可以在保证笔记本电脑或变形笔记本温度不过高的前提下,通过提高处理器频率暂时提高输出功率来提供强大性能。任务完 成后,功耗会动态降低,因而器件的温度也会降低。这一做法可以提高总体能效,因为任务执行速度提高了,设备可以迅速切换到空闲模式,同时又能提供迅速响应 的体验。

  此外,电源管理微控制器还可以实时追踪特定应用的运行状态,确定提高处理器频率可以为其带来多大帮助。不会受益于更高频率(需要更多能量)的应用将工作在低于处理器最大性能的频率,从而避免能量浪费。

  AMD 最新的APU中集成的另一项功能是围绕处理器运行时进入极低功耗的S0i3状态。该低功耗状态的采用因不同的OEM/平台而异(即可以是联网待机、 现代待机或挂起到内存),但是这种状态会让差不多所有的APU硅片的电源关断,同时让所有相关的I/O器件也进入各自的低功耗状态,从而极大地降低平台的 功耗。图中展示了在这些条件下APU的电源关断。S0i3状态使平台的功耗水平能够与传统的S3状态(也就是传统上所说的"待机")相当—S3状态的进入 和退出会比较耗时,因为它需要操作系统介入。通过动态实现这个过程,在集成电源管理微控制器的控制下,假如系统活动水平足够低,APU就可以以亚秒级的时 间帧透明实现与待机相当的功耗水平。这直接意味着可以降低典型应用条件下的平均功耗。

  AMD最新推出的产品还具有许多其他面向效率的功能,比如视频和音频加速,AMD开发路线涵盖了自适应I/O优化和压缩技术、更精确的电压管理和基于工作负载的能耗优化等。

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