AMDs APU „Kaveri“ im Test: A10-7850K und A8-7600 unter der Lupe

GPU: Graphics Core Next

Das Grundgerüst der bei Kaveri eingesetzten Grafikeinheit ist identisch zu dem der aktuellen Radeon-Grafikkarten, die seit der Radeon-HD-7000-Serie auf GCN setzen.

Die GCN-Variante von Kaveri entspricht dabei der Hawaii-IP, die bisher nur in der Radeon R9 290X und der Radeon R9 290 eingesetzt wird. Damit unterstützt die APU DirectX 11.2 vollständig; also inklusive dem erweiterten Funktionsumfang aus dem „Tier 2“ inklusive „Tiled Resources“.

Auch sind in Kaveri acht Asynchronous-Compute-Engines-Einheiten (ACE) vorhanden, sodass Compute-Befehle in GPGPU-Anwendungen schneller umgesetzt werden können. Die kleinere Kabini-APU mit GCN verfügte nur über vier, die Radeon-HD-7000-Generation mit GCN gar nur über zwei dieser Einheiten.

Mit von der Partie ist bei Kaveri auch der TrueAudio-Prozessor. Sofern er von einem Spiel angesprochen wird, können die Audioberechnungen von der GPU übernommen werden. Auf diesem Weg können zahlreiche DSP-Effekte eingesetzt werden, ohne dass die CPU damit belastet wird. Von dem Spiel Lichdom gibt es eine erste Hörprobe mit TrueAudio. Für den Endanwender stehen hingegen noch keine Anwendungen bereit.

Die Video Codec Engine (VCE) hat AMD auf Kaveri erstmals in die zweite Generation gehoben. Der VCE 2 beherrscht einige neue Codes wie zum Beispiel „H.264 YUV444“ für Wireless-Displays mit 60 GHz. Auch der Unified Video Decoder (UVD) macht mit Kaveri einen Sprung nach vorne. Die neue Version 4 verfügt über eine bessere „Error Resiliency“ beim H.264-Codec für die drahtlose Videoübertragung.

Das Feature „Dual Graphics“, die Kombination der APU-GPU und einer separaten Grafikkarte im CrossFire-Modus, wird es auch bei Kaveri wieder geben – dann allerdings in Zusammenarbeit mit einer GCN-Grafikkarte. Bis zu welcher Leistungsklasse der separaten Grafikkarte die Funktion nutzerbar ist, ist bisher nicht bekannt. Vor allem im Zusammenspiel mit der Mantle-API soll Dual Graphics deutlich zulegen, da AMD die Arbeitsaufgaben über die hauseigene API besser verteilen kann. Die gesamte Funktion ist aktuell noch nicht final, AMD arbeitet noch an der korrekten Implementierung im Treiber. Von einem Test der Funktion rät der Hersteller zum jetzigen Zeitpunkt ab. Auch Mantle lässt weiterhin auf sich warten. Die versprochenen 45 Prozent Leistungszuwachs in Battlefield 4 gegenüber DirectX 11 können auch weiterhin nicht unabhängig geprüft werden.

Das Miteinander: HSA

Die bisher exklusiv bei Kaveri zu findende Neuerung ist in der vollständigen Auslegung auf die Heterogeneous System Architecture (HSA) zu suchen. AMD hat die APU derart optimiert, dass die CPU und die GPU deutlich besser zusammen arbeiten können. So kann die APU mit „hUMA“ (Heterogeneous Uniform Memory Access) umgehen, wodurch sowohl die CPU als auch die GPU auf exakt denselben Speicher(-Bereich) zugreifen und diesen auch ändern können. Doch was heißt das genau?

Wenn zum Beispiel die GPU Zugriff auf von der CPU berechneten Daten benötigt, ist es bei Kaveri theoretisch nicht mehr nötig, dass die CPU zuerst die Daten in einen Adressraum kopiert, auf den die GPU dann Zugriff hat. Die Anzahl an zeitaufwändigen Kopiervorgängen von Daten wird so deutlich reduziert. Das beschränkt sich nicht nur auf den Systemspeicher, sondern gilt auch für den Cache. So kann die CPU auf den Cache der GPU zugreifen – und anders herum. Genauere Details zu hUMA haben wir in einer separaten Meldung zusammen gefasst.

Neben hUMA kommt Kaveri mit „Heterogeneous Queuing“ daher. Die CPU und die GPU werden darüber erstmals gleichgestellt. Bis jetzt war die CPU im Zusammenspiel der „Meister“. Mit „HQ“ kann die GPU Daten nun selbstständig an die CPU schicken oder diese „auf eigenen Wunsch“ erzeugen, ohne erst die Aufforderung der CPU abwarten zu müssen.

Durch hUMA und HQ sollen vor allem Programme abseits der 3D-Grafik deutlich schneller berechnet werden können als mit einer APU ohne HSA. Allerdings muss die Software erst dafür angepasst werden. Zum jetzigen Zeitpunkt gibt es noch keine „HSA-Programme“, OpenCL 2.0 bringt die Funktionalität allerdings von Haus aus mit.

Die Integration der HSA-Features hat laut AMD den Nebeneffekt, dass Kaveri die erste APU ist, die diesen neuen OpenCL-2.0-Standard vollständig unterstützt. Sämtliche Graphics-Core-Next-Vertreter, also auch die diskreten Grafikkarten, unterstützen ebenso OpenCL 2.0 und können in Verbindung mit einer Kaveri-APU ebenfalls HSA nutzen.