5

AMDs Kaveri-APU kommt mit GDDR5- oder DDR4-Speichercontroller?

Der eigentliche Nachfolger der aktuellen Trinity-APUs von AMD werden bekannterweise nicht die zur Jahresmitte 2013 zu erwartenden Richland-APUs sein (identische Architektur im CPU- wie im iGPU-Teil), sondern vielmehr die Kaveri-APUs, welche auf den Jahresanfang 2014 verschoben wurden. Bekannte Merkmale von Kaveri sind die Wechsel zu den Steamroller-Rechenkernen auf CPU-Seite sowie zu einer GCN-basierten Grafiklösung auf iGPU-Seite. Letztere ist besonders interessant, wird jene doch gleich 512 (1D) Shader-Einheiten mitbringen – und damit genauso viel wie bei der Radeon HD 7750, was für eine integrierte Grafikösung doch außerordentlich viel ist. Diese sehr kräftige integrierte Grafiklösung stellt aber natürlich gleichzeitig immer die Frage nach einer dafür passenden Speicherbandbreite. AMD wird allerdings schon bei Richland die Reserven des DDR3-Speicherstandards mit der offiziellen Unterstützung von DDR3/2133 ausreizen – für Kaveri steht dann keine höhere DDR3-Speichernorm zu Verfügung und die Benutzung von DDR4-Speicher war bisher ein Feld der Spekulationen.

Seitens BSN, welche wohl Einblick in entsprechende Technik-Unterlagen von AMD hatten, kommt nun aber die Meldung, daß Kaveri über ein DDR3/GDDR5-Kombiinterface mit 128 Bit DDR Breite verfügen soll. Dabei sollen allerdings nur eher mittelprächtige Taktraten von 1600 und 1700 MHz unterstützt werden, während die DDR3-Unterstützung angeblich bis auf 1250 MHz (aka DDR3/2500) gesteigert werden soll. Letzteres dürfte aber nur für den Overclocking-Betrieb gelten, denn für den Normal-Betrieb muß sich AMD an die Vorgaben der JEDEC halten und wird daher Kaveri auch nur bis maximal DDR3/2133 (bei 1066 MHz Speichertakt) freigeben können. Die Benutzung von GDDR5-Speicher auf 1600 bis 1700 MHz würde demgegenüber einen überaus kräftigen Speicherbandbreiten-Schub für Kaveri bringen.

In unserem Forum wird diese BSN-Meldung allerdings kritisch gesehen – dort geht man davon aus, daß sich BSN hierbei vertan haben und daß es sich nicht um ein DDR3/GDDR5-Kombiinterface handeln würde, sondern um ein DDR3/DDR4-Kombiinterface. Dies passt erst einmal besser zu den früheren Gerüchten über ein mögliches DDR4-Interface bei Kaveri, genauso auch wie die genannten Speichertaktraten besser zu den Planungen zum DDR4-Standard passen als zu den Möglichkeiten von GDDR5. Insofern kann man dieser Auslegung der Dinge – trotz daß BSN die Sache klar benannt haben – durchaus seine Chance geben. So oder so scheint AMD Kaveri nun auf jeden Fall mit der passenden Speicherbandbreite auszurüsten, auf daß die Leistungsfähigkeit der integrierten Kaveri-Grafiklösung dann auch wirklich freigelegt werden kann.

Llano Trinity Richland Kaveri
Fertigung 32nm GlobalFoundries 32nm GlobalFoundries 32nm GlobalFoundries 28nm GlobalFoundries
(später eventuell auch TSMC)
CPU-Unterbau 4 Husky-Rechenkerne der K10.5-Architektur 4 Piledriver-Rechenkerne der Bulldozer-Architektur 4 Piledriver-Rechenkerne der Bulldozer-Architektur 4 Steamroller-Rechenkerne der Bulldozer-Architektur
CPU-Takt maximal 3.0 GHz maximal 4.2 GHz (unter TurboCore) maximal 4.4 GHz (unter TurboCore) ?
Grafikeinheit 400 VLIW5 Shader-Einheiten mit maximal 600 MHz Takt, DirectX 11.0 384 VLIW4 Shader-Einheiten mit maximal 800 MHz TurboCore-Takt, DirectX 11.0 384 VLIW4 Shader-Einheiten mit maximal 844 MHz TurboCore-Takt, DirectX 11.0 512 (1D) Shader-Einheiten (auf GCN-Basis) mit Richtung 900 MHz TurboCore-Takt, DirectX 11.1
Speicherinterface 128 Bit DDR3, maximal DDR3/1866 128 Bit DDR3, maximal DDR3/1866 128 Bit DDR3, maximal DDR3/2133 128 Bit DDR3/DDR4, maximal DDR3/2133 oder DDR4/3200
APU-Rechenl. (AMD-Progn.) - 819 GFlops - 1050 GFlops
APU-Rechenl. (real) 576 GFlops 749 GFlops 789 GFlops ?
GPU-Rechenl. (AMD-Progn.) - ca. 707 GFlops - ca. 922 GFlops
GPU-Rechenl. (real) 480 GFlops 614 GFlops 648 GFlops ?
3D-Performance - +23% gegenüber Llano (real) ca. +10% gegenüber Trinity (geschätzt) grob +40% gegenüber Trinity (geschätzt)
Sockel FM1 FM2 FM2 DDR3: FM2
DDR4: FM3
Release Juni 2011 Trinity/Mobile: Mai 2012
Trinity/Desktop: Oktober 2012
März 2013 Jahresanfang 2014

Dies ermöglicht es, den von Kaveri zu erwartenden Performancesprung bei der integrierten Grafik gänzlich neu zu bewerten: Die bisher hierzu genannten +25% sind angesichts der viel höheren Speicherbandbreite (von DDR3/2133 zu DDR4/3200 sind es glatte 50% mehr) viel zu niedrig angesetzt. Hinzu kommt die Erhöhung der Anzahl der Shader-Einheiten samt dem Wechsel auf die effizientere GCN-Architektur, was auch bei der real zur Verfügung stehenden Rechenleistung einen erheblichen Zuwachs erwarten läßt. Somit kann man die integrierte Kaveri-Grafik nach den hier vorliegenden Daten sicherlich auf ein Performanceplus von grob 40 Prozent gegenüber der besten Trinity-Grafiklösung einschätzen – mit dem Potential sogar noch zu mehr.

Nachtrag vom 8. März 2013

In der Frage, ob AMDs Kaveri-APU nun einen Speichercontroller mit DDR3/GDDR5- oder DDR3/DDR4-Fähigkeiten bekommt, schieben BSN weitere Informationen und auch AMD-Dokumente nach, welche auf den ersten Blick eindeutig die Variante eines DDR3/GDDR5-Kombiinterfaces bestätigen (da "GDDR5" dort explizit genannt wird). Der Planet 3DNow! gibt an dieser Stelle allerdings an, daß DDR4 und GDDR5 wohl recht ähnlich sein sollen, es sogar einen gemeinsamen DIMM-Standard seitens der JEDEC hierfür gibt. Trotzdem will der Gedanke an GDDR5 als PC-Hauptspeicher nicht so richtig zünden – zum einen will die Speicherindustrie doch eher DDR4 demnächst in den Markt bringen, zum anderen sind auch nur mit DDR4 Hauptspeichergrößen oberhalb von 4 GB realisierbar. Eine Fehlbezeichnung selbst in AMD-Dokumenten sollte man daher nicht gänzlich ausschließen, bevor AMD nichts offizielles zum Thema sagt.