AMD Kaveri全球独家首测
这，是一份来之不易的情报，曾经抢先公布Haswell处理器性能的“007”再次立功，通过各种努力获得了这一份珍贵的情报；这，是一份价值极高的情报，AMD新绝密武器的技术解析、性能测试它都一一包含；这，就是在2014年颇受DIY玩家期待、并广为关注的AMD Kaveri APU全球独家首发测试。
我们知道，处理器是一种技术含量极高的产品，要想获得性能上的提升、能耗比的改善，需要厂商投入极大的研发资金与时间成本，因此处理器这类产品一直保持着循序渐进的发展步骤，其中一个典型的例子就是Tick-Tock处理器更新模式——即第一年“Tick嘀”年中，推出工艺提升、晶体管变小、架构微调的处理器产品。而在第二年“Tock嗒”年里，厂商将继续延用上一年工艺技术，并推出对处理器微架构进行大幅更新的产品。当然，不是每一种处理器都会遵循这种发展模式，一些产品会采用更加积极的发展策略，其中，AMD的APU就是一个典型的代表。
在2013年刚刚推出工艺优化，架构微调的Richland至尊系列APU后，2014年初，AMD就为玩家带来了新的Kaveri系列APU。与上一代产品相比，Kaveri APU不仅对处理器核心进行了大幅更新，引入异构架构设计，其整合图形核心、生产工艺也获得了全面的升级，可以说它几乎是一款全新设计的产品。为此Kaveri APU也成为AMD为重视，IT业界为关注，DIY玩家为期待的一款产品，那么它到底能给我们带来怎样的惊喜？
全面进化 Kaveri APU技术架构简介
压路机、GCN领衔CPU与GPU架构分析
首先，Kaveri APU在为重要的CPU部分和GPU部分都做出了重大改进。CPU方面引入了全新的“压路机”架构，GPU方面则采用了新一代的GCN架构。由于本刊早已在2013年对其CPU和GPU架构做出了详细的分析，在这里只做总结性的介绍。
压路机架构进步明显
在Kaveri APU上，AMD启用了全新的“Steamroller B”架构，也就是“B类压路机架构”。它相比同档次的推土机和打桩机架构，综合性能提升大约15%～20%，其性能改善主要来自于以下方面（有关Kaveri APU的CPU架构改进方面的具体内容，本刊在2013年9月上的《从“融合”到“深度融合”—AMD全新Kaveri APU架构详解》一文中有更为详细的解读，本文仅摘取其结论部分）：
CPU前端部分：指令缓存追踪失败几率降低30%、分支预测失败几率降低20%，对每个线程增加了25%的数据调度宽度，为每个整数单元配备了独立的解码单元。
CPU执行部分：增加了5%～10%的调度效能，主要提升L1一级数据缓存的存储性能。
其他性能改进：引入了动态调整大小的L2缓存，增加了微解码操作队列，提升了L1和L2缓存的接口性能。
从CPU架构角度来看，压路机相对之前的产品变化比较大，但并非革命性。AMD依旧还是在推土机架构这个已经搭好的架子上做出了一些调整，并没有太过深入地进行改变。毕竟对使用APU的主流用户来说，追求顶级CPU性能的意义不大，况且AMD的重点是异构计算，而不是单独的CPU性能。
压路机架构主要在CPU前端部分、CPU执行部分与L2缓存设计上做出了较大改进。
压路机架构主要在CPU前端部分、CPU执行部分与L2缓存设计上做出了较大改进。
GCN终于降临
Kaveri APU的核心改进在于采用了由R200独立显卡改进而来的Radeon R7整合显示核心，其GPU部分从之前的VLIW升级到了GCN架构。AMD宣称这次升级带来了大约30%的GPU性能增加（相比Richland APU）。规格上，新的Kaveri APU完美支持DirectX 11.2、Open GL 4.3等一些新技术，也支持R200系列显卡的诸多特色技术，比如Mantle、TureAudio等。无论从规格还是性能来说，Kaveri APU都堪称目前强大的APU。
从规格上来看，高规格的Kaveri APU的内部集成了8个CU单元，每个CU单元有64个流处理单元，这样Kaveri APU就拥有512个流处理单元——这和Radeon HD 7750独立显卡的流处理器数量是相同的。当然受限于显存带宽，Kaveri APU中集成的GPU性能应该无法与Radeon HD 7750匹敌，但轻松摘得目前强整合图形核心的桂冠则不成问题。除了流处理单元外，Radeon R7整合显示核心的其他规格和Radeon HD 7750也是基本相当，比如至少拥有2个ACE异步引擎、1个几何处理单元、支持UVD、VCE等功能。
由于采用了GCN架构，Kaveri APU的图形性能又有了长足的发展。根据A MD在部分演示中透露出的数据，Kaveri APU的顶级型号A10-7850K可以在1080p分辨率下以中等画质比较流畅地运行《战地4》，其运行帧速大约在每秒28～40帧之间，算是比较流畅。与此相对应的是英特尔的Core i7 4770K，同等设置下运行帧速大约在每秒12～14帧，基本上无法流畅运行。
此外，如果想升级独立显卡，那么Kaveri APU也能更好地完成任务。鉴于新一代显卡产品都已升级为PCI-E3.0接口，因此Kaveri APU也将支持PCI-E3.0总线技术，拥有更大的传输带宽，从而更好地发挥出独立显卡的性能。
在采用hUMA架构设计的Kaveri APU里，CPU与GPU不仅可以高效地访问、分享、传输数据，保持数据一致性，还可按任务特性灵活、并行地将工作分解给CPU与GPU，使它们同时以大性能完成任务。
从32nm到28nm
相比以往APU产品采用的SOI 32nm工艺(SOI工艺晶体管密度表现是所有类似工艺中为出色的），Kaveri采用的28nm台积电Bulk工艺会带来线宽、晶体管体积的缩小，但不会有巨大的变化，更不会像32nm进化至22nm那样，芯片集成密度获得大幅度提高。因此，在Kaveri APU上，AMD仍需谨慎地使用晶体管，避免芯片面积暴涨和功耗暴增。好在AMD在这一点上做得很不错，KaveriAPU的芯片封装面积在240mm2左右，和上代Richland APU的面积是基本相当的，大规模整合显示核心的采用并未对它的“体形”造成任何影响。
同时，在功耗上台积电的28nm工艺也带来了积极的一面。由于该工艺更为成熟、对芯片漏电的控制都比较到位因此Kaveri APU的功耗表现相当不错。其A10、A8处理器的设计TDP分别只有95W与65W，而Richland对应产品的TDP则在100W。此外，在Kaveri APU上，还首次在A10系列中出现了TDP仅为65W的低功耗产品——A10-7800。而它仍拥有4核心、512个流处理单元的高配置。除了不支持开放倍频自由超频外，它其余的规格都相当强悍。综合来看，28nm工艺的采用不仅让Kaveri APU的功耗比前代产品表现更为令人满意，也提升了APU产品的性能功耗比。
统一内存寻址的魔力
如果说AMD采用GCN架构、压路机架构是AMD在硬件架构上的进步的话，那么Kaveri APU对统一内存寻址（简称为hUMA）的支持，堪称对整个业界尤其是异构计算发展的革命性推动。Kaveri APU是目前全球首款能够支持CPU和GPU统一寻址的处理器，也是AMD未来发展异构系统架构(简称为HSA)的核心产品。
有关统一内存寻址和HSA技术的内容，本刊在2013年7月上的《处理器异构系统架构——HSA深度剖析》一文中已经有非常详细的解读。简单来说，CPU和GPU各有所长，将它们融合在一起进行智能调度并发挥各自的优势，一直都是计算机专家们的梦想。不过GPU和CPU在诸多方面存在较大差异，其核心问题就是数据存储的差异。传统的CPU+GPU分离式架构通过PCI-E总线调配CPU和GPU中的数据，并且CPU和GPU各自又拥有本地存储设备，这就造成了两者之间数据的共享和传输存在瓶颈，给编程人员和程序编译带来了巨大的困难。
从外形来看，A10-7800 APU(左)在正面与A10-6800K(右)相比，几乎没有任何不同，两者的主要区别在于其背面两个缺口布局有所不同，Kaveri APU总共多出两根针脚，因此它只能用在FM2+接口的主板上。
AMD在Kaveri APU上采用的hUMA设计，则使得CPU和GPU能够使用统一的内存空间。数据存放于CPU和GPU公共的空间中，可以被CPU和GPU同时调用和读取，完全没有任何带宽和数据存储上的阻隔，效率相比传统的CPU+GPU分离式设计有了翻天覆地般的提升，同时为异构计算本身的发展打开了大门。而为了更好地应用Kaveri APU上的hUMA功能，AMD早在去年就开始组建HSA联盟，并从软件开发和硬件底层两方面下手支持HSA异构计算的发展。之前AMD曾经在Richland APU上演示过使用异构计算进行人脸识别的加速，在新的Kaveri APU上，AMD又演示了使用HSA进行JPEG图像解码的加速。在HSA的辅助下，Kaveri APU相比传统的CPU加速而言，在异构架构上进行JPEG解码速度提升高可达87.3%！
目前Kaveri APU已经为AMD打好了异构计算硬件上的基础，AMD还需要做的就是尽快完善软件部分，说服大多数程序员为异构计算开发应用。
Kaveri APU具体上市产品一览
与以往APU产品类似，AMD在Kaveri APU上也根据不同定位、不同消费人群推出了从A4到A10等多达6款新品。其中3款是型号带有K后缀的可超倍频产品，另外3款则是无法进行倍频超频、为普通消费者设计的APU。对比上代Richland APU产品，本代Kaveri APU的频率略有下降。比如Richland APU的顶级产品A10-6800K，默认CPU频率高达4.1GHz，Boost频率高达4.4GHz,而Kaveri APU的顶级产品A10-7850K的频率只有3.7GHz，Boost才到4.0GHz，大概低了10%左右。出现这种情况只有一种可能，AMD对压路机B架构充满了信心，在降频的情况下也可与Richland做到相当甚至超出。
此外，Kaveri APU对不同档次的产品也划分了不同的集成显卡类型。比如顶级的A10系列普遍有8个CU单元，512个流处理单元（A10-7770K除外）；A8系列则是6个CU单元，384个流处理单元，更低的A6和A4则分别有4个和3个CU单元，流处理单元数量缩减至256个、192个。
