Cũng đã khá lâu từ ngày AMD giới thiệu Richland APU đến thị trường máy tính xách tay, nhưng mãi đến gần đây thì hãng mới bắt đầu giới thiệu các bộ vi xử lý dành cho thị trường máy tính để bàn.
A10-6800K là sản phẩm dẫn đầu của Richland và sẽ thay thế cho A10-5800K của dòng sản phẩm Trinity trước đây. Richland, đây là cái tên chúng ta đã nghe cách đây khoảng 9 tháng. Về cơ bản, Richland từng được xem như là phiên bản cấp thấp của Trinity, với mức giá thành thấp. Tuy nhiên, Richland ở thời điểm hiện tại lại là tương đối khác biệt, bởi các sản phẩm này được xếp vào dòng mainstream.
Sơ bộ kiến trúc
Trinity được giới thiệu vào năm ngoái, và là một sản phẩm ấn tượng xét trên tiêu chí hiệu năng và hoạt động. Mức giá mà AMD đưa ra cho sản phẩm cũng khá tốt nữa, đặc biệt là khi so sánh với các sản phẩm tương đương của Intel (dĩ nhiên, khả năng đồ họa của AMD luôn vượt trội). Kiến trúc “Piledriver” của cả Trinity lẫn Richland được cải thiện rất nhiều so với kiến trúc gốc “Bulldozer”. Piledriver được cải thiện về IPC một chút, nhưng cải thiện lớn nhất, như đã nói ở trên, chính là khả năng quản lý năng lượng. Đây là một kiến trúc hoạt động hiệu quả và có thể đạt được mức xung nhịp cao hơn Bulldozer. Trinity cuối cùng lại là vật thí nghiệm của AMD trên cả máy tính xách tay lẫn để bàn. Tuy nhiên, dòng sản phẩm này cũng đã giúp AMD vừa tạo dựng được thương hiệu APU cũng như vừa có chiến lược cải tiến sản phẩm tốt hơn.
Có một vài điểm mạnh của Trinity mà phải đợi đến Richland thì người dùng mới khám phá được. AMD vẫn đang hi vọng sẽ luôn đi trước Intel về mặt hiệu năng đồ họa và khả năng tương thích, kể cả đối với dòng sản phẩm mới nhất của Intel là Haswell. Trong khi AMD vẫn chưa trang bị GCN cho các dòng sản phẩm Trinity và Richland, kiến trúc VLIW4 được trang bị cho các bộ vi xử lý hiện thời cũng đã khá cạnh tranh rồi. Điểm quan trọng hơn nữa, là khả năng hỗ trợ phần mềm và các ứng dụng 3D cũng như GPGPU vẫn đang được AMD làm rất tốt.
Sâu hơn về kiến trúc
Richland là một sản phẩm hoàn toàn mới. Mặc dù vẫn được dựa trên Trinity, nhưng có một vài thay đổi nhỏ. Một vài thay đổi về mặt phần cứng được thực hiện, nhưng không có quá nhiều thay đổi về mặt tính năng cũng như hoạt động. Thay vào đó, AMD đã kích hoạt những phần ưu điểm của Richland vốn không hoạt động hiệu quả khi được trang bị trên Trinity. Die của Trinity vốn được thiết kế với một số ít các cảm biến và hệ thống điều khiển ổn định có thể quản lý được mức điện năng tiêu thụ dựa trên khối lượng công việc và nhiệt độ.
Firmware và phần mềm của Richland được cải thiện mạnh mẽ để đem lại khả năng tăng tóc trong lúc hoạt động nhưng vẫn giữ được mức TDP và lượng điện năng tiêu thụ luôn nằm trong mức cho phép. Những thay đổi này còn được thay đổi vào quy trình sản xuất 32nm HKMG/PD-SOI để đem lại hiệu năng nhỉnh hơn một chút. Có thể nói, Richland chính là bộ vi xử lý Trinity mới được trang bị những tính năng ẩn của dòng sản phẩm này và giúp tăng xung APU mà không ngốn nhiều năng lượng hơn hay tạo ra nhiều nhiệt lượng.
Richland có điện năng tiêu thụ là 100 watt và 65 watt đối với các dòng sản phẩ mdành cho máy tính để bàn. Trước đây, những dòng sản phẩm Richland được trang bị cho máy tính xách tay có thể đạt hiệu năng tiêu thụ là 15 watt trong một số trường hợp. A10-6800K được trang bị tốc độ cơ bàn là 4,1GHz và có thể tự động ép xung lên 4,4GHz, và đây cũng chính là APU có xung nhịp cao nhất trên thị trường hiện tại. Bộ vi xử lý 6800K có xung nhịp nhanh hơn cả dòng vi xử lý FX chủ đạo của AMD với sản phẩm mạnh nhất là FX 8350 chỉ có mức xung khoảng 4GHz và tự động ép xung 4,2GHz. A10-6800K có 384 nhân shader chạy với mức xung nhịp tối đa là 844MHz. Đây là một cải thiện nhỏ so với mức xung nhịp 800MHz trên 5800K trước đây. Bộ vi xử lý này cũng hỗ trợ được tốc độ RAM nhanh hơn Trinity. APU mới này có thể tương thích được với các RAM 2133MHz, đem lại khả năng hoạt động đồ họa cao hơn. Một trong những điểm trừ của mức tốc độ này, là AMD chỉ có thể hỗ trợ mức 2133 với mỗi một DIMM/kênh. Vì thế, những gói sản phẩm 2133 4x4GB mà AMD đang bán ra gần như là vô tác dụng khi chúng có thể sẽ không hoạt động ổn định với 4 thanh RAM có quyền điều khiển 2 kênh ở tốc độ 2133MHz.
Các bo mạch chủ sẽ cần phải có các phiên bản BIOS cập nhật để có thể tối ưu hóa thiết kế của Richland. Có khá nhiều firmware đã được cải thiện để tối ưu hóa hiệu năng của Richland. Phần cứng hiện nay có thể hoạt động khá tốt, và được chú ý nhiều đến vấn đề nghẽn cổ chai, cũng như có thể tăng và giảm tốc từng phần khác nhau trên thiết kế để điều chỉnh khả năng hoạt động. Năng lượng, nhiệt độ và khả năng tối ưu hóa đều được tính toán thông qua các nhân dựa vào rất nhiều cảm biến khác nhau. Nếu bộ vi xử lý bị nghẽn cổ chai, hiệu điện thế và tốc độ xung nhịp sẽ được tự động nâng lên trên sản phẩm cho đến khi chạm đến giới hạn về nhiệt độ, và sau đó xung nhịp sẽ được trả chậm về dần dần. Cùng thời điểm đó, APU sẽ tự động giảm xung nhịp GPU xuống và hạ hiệu điện thế, để có thể giảm tải bớt lượng nhiệt cho phần vi xử lý trung tâm. Hiệu quả của việc làm này không như những mong đợi trên Kabini, nhưng dù sao thì vẫn có một khác biệt nho nhỏ. Một vài giây tiết kiệm được ở mức xung cao có thể giúp cho công việc được hoàn thành nhanh hơn, và cho phép APU có thể được hạ xung cho đến khi tác vụ nặng tiếp theo được kích hoạt.
Richland cho thấy là sản phẩm có thể hoạt động dưới chế độ tự động ép xung lâu hơn phiên bản trước dây. Điều này tốt xấu vẫn còn chưa rõ. Nhìn chung, đây là một bộ vi xử lý nhanh, nhưng khi sử dụng các tác vụ nhẹ với thời lượng cao, tốc độ xung nhịp sẽ hạ đi khá nhiều. Ví dụ, khi sử dụng Cinebench và theo dõi lượng watt được tiêu thụ, bộ đếm sẽ bắt đầu với mức điện năng ở mức cao nhất, vào khoảng 30 giây sau đó điện năng sẽ giảm dần theo thời gian. Có thể sẽ có khoảng 5 đến 7 watt khác biệt giữa lúc bắt đầu và khi kết thúc bài benchmark.
Hướng đến cân bằng cho người dùng cuối
Có thể thấy, mục đích ra đời của hệ thống APU là đem lại sự cân bằng – vừa có sức mạnh xử lý có thể thực hiện được các tác vụ văn phòng hàng ngày cũng như một vài tác vụ nặng như đồ họa, đồng thời cũng vừa có GPU tích hợp tốt có thể giúp cho các trải nghiệm game cả online lẫn offline trở nên mượt mà hơn – trong việc xử lý những tác vụ được xem là không thể chỉ với một CPU như người dùng phổ thông thường nghĩ.
Đồ họa của Richland
Toàn bộ vi xử lý của Richland đều được thiết kế lại, cho phép AMD có thể tăng xung nhịp một cách hiệu quả hơn. Từ 800MHz ở Trinity lên 844MHz trên Richland là một bước nâng cấp rất ổn về sức mạnh của GPU. Mức xung nhịp 4.1GHz mặc định cũng là một điểm cộng, giúp 6800K có thể “nuốt” được hầu hết các game nặng hiện nay trên thị trường. Khả năng tự động ép xung của Richland cũng khá tốt, và đặc biệt là điều này không làm TDP vượt quá cao.
Có một vấn đề nhỏ liên quan đến kiến trúc APU này, đó là khả năng chạy kết hợp GPU tích hợp của APU với card đồ họa rời. Điều này có nghĩa rằng, nếu người dùng sử dụng một card đồ họa không thể CrossFire được với GPU tích hợp của APU, đó sẽ là một sự lãng phí tương đối. Phần GPU tích hợp chỉ được kích hoạt để thực hiện các ứng dụng 3D cũng như GPGPU và OpenCL khi chạy riêng một mình hay sử dụng chế độ CrossFire với các card đồ họa 6670, 6570 và 6450 của AMD. Nếu người dùng sử dụng bất kì card đồ họa nào cao cấp hơn thế, GPU tích hợp trong APU sẽ bị tắt đi, và không thể sử dụng để thực hiện bất kì tác vụ nào. Khả năng hoạt động mạnh với 779 Gflop của bộ vi xử lý này chỉ có thể đạt được khi GPU tích hợp được kích hoạt. Đây cũng chính là đặc điểm chung cho cả Richland, Trinity và những APU Llano trước đây. AMD vẫn chưa có thông báo chính thức gì về điều này, nhưng có lẽ với kiến trúc Kaveri sắp tới, các bộ vi xử lý có thể chia sẻ một phần dung lượng bộ nhớ với CPU. Tuy nhiên, đừng nhầm lẫn, APU hiện tại vẫn đang làm một công việc tuyệt vời khi tính toán. Chỉ là chúng ta không thể có thêm sự hỗ trợ của sức mạnh này khi sử dụng hệ thống với một card đồ họa cao cấp mà thôi.
Một trong những ưu điểm khác của Richland là sản phẩm vẫn tiếp tục sử dụng socket FM2. Điều này giúp cho người dùng không cần phải nâng cấp lại toàn bộ hệ thống khi muốn sử dụng Richland thay cho Trinity. A85X vẫn là chipset tốt nhất dành cho bo mạch chủ hiện có trên thị trường. Đây là giải pháp duy nhất đem lại khả năng hỗ trợ 8 cổng SATA 6G. Bo mạch chủ mới nhất của Intel Z87 chỉ hỗ trợ 6 cổng mà thôi, và đây cũng chính là điểm mà AMD đã giới thiệu cùng với southbridge SB850 của mình 3 năm trước đây. Ngoài ra, hệ thống cũng hỗ trợ 4 cổng kết nối USB 3.0 nữa.
Richland vẫn hỗ trợ tối đa là 2 module gồm tổng cộng là 4 nhân. L2 của bộ vi xử lý là 4MB được chia đều cho mỗi module. CPU có tổng cộng 20 đường PCI-E 2.0 và được chia thành các bộ kết hợp khác nhau. PCI-E 3.0 vẫn chưa được hỗ trợ trong dòng sản phẩm mới này, có lẽ là đến khi Kaveri và FM2+ được giới thiệu. Nhiều lời đồn đại cho biết rằng PCI-E 3.0 được thiết kế dành cho Trinity, nhưng vì cần phải tốn nhiều thời gian, tiền bạc và sức người để thực hiện công việc này nên theo đánh giá của AMD, đó là điều không cần thiết. AMD muốn Trinity có thể được giới thiệu sớm nhất có thể, và họ đã nhận ra rằng đối với phân khúc thị trường này, theo đuổi sự hoàn hảo là không cần thiết, trừ khi họ buộc phải làm thế.
Những tính năng cao cấp khác của sản phẩm gồm có SSE 4.2, SSE 4a, AVX, FMA ¾, AES và XOP. Phần lớn những tính năng này vẫn chưa được hỗ trợ rộng rãi trong nhiều phần mềm, nhưng AMD vẫn đang chạy đua rất nỗ lực với Intel trong việc đem lại sự hỗ trợ tối đa nhất có thể cho sản phẩm của mình. Trong khi Haswell hỗ trợ AVX2 và là một con quái vật thực sự khi đụng đến các tác vụ kiểu này, AMD hiện tại vẫn chỉ hoạt động ngang mức với AES trong sản phẩm mới nhất của Intel.
Điện năng và ép xung
Về mặt năng lượng, Richland tiêu thụ điện năng thấp hơn một chút so với Trinity, và mặc dù không phải là quá nhiều, nhưng vẫn nên đánh giá cao nỗ lực của AMD trong việc cải tiến sản phẩm của mình. Việc nâng cấp BIOS cũng giúp cho khả năng tiết kiệm điện của Richland được tăng cường thêm đáng kể. Với cùng một hệ thống, khi so với Trinity, lượng điện năng tiêu thụ của hệ thống Richland thường thấp hơn khoảng 30%.
Nói về ép xung, có lẽ các dòng sản phẩm từ Trinity đến Richland đều không phải là dành cho trải nghiệm này. 5800K phải rất khó khăn mới có thể hoạt động ổn định ở mức 4,4GHz. Và dĩ nhiên, 4,5GHz là giới hạn hoàn toàn không thể đạt tới được, hệ thống sẽ liên tục khởi động lại. Người dùng vì thế cũng đã không trông đợi nhiều với Trinity. Tuy nhiên, với Richland, mọi việc có thể sẽ khác đi. Dự kiến thì mức xung nhịp có thể giúp cho hệ thống hoạt động ổn định là vào khoảng 4,8GHz. Với những cải thiện như đã nói ở trên, Richland có thể ép xung tốt hơn một chút, hoạt động mát hơn (full-load khoảng xấp xỉ 60 độ) và điện năng tiêu thụ tối đa dưới 140 watt.
Một trong những điểm hứa hẹn khác của Richland là khả năng ép xung GPU. Chỉ cần nâng nhẹ hiệu điện thế của northbridge trong BIOS và bạn có thể đẩy xung nhịp GPU lên khoảng 950MHz. Việc ép xung cả CPU lẫn GPU sẽ đem lại hiệu năng hoạt động cao hơn, vẫn ổn định mà không tỏa ra quá nhiều nhiệt lượng. Một lần nữa, mức TDP của Richland khi ép xung cả CPU lẫn GPU đều không vượt quá 140 watt.
Theo voz
