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 AシリーズAPU | |
| 発売日 | 2011年（オリジナル）；2017年（禅ベース） |
|---|---|
| コードネーム | フュージョン デスナ オンタリオ ザカテ リャノ ホンド トリニティ ウェザーフォード リッチランド カヴェリ ゴダヴァリ カビニ テマシュ カリゾ ブリストル リッジ レイヴン リッジ ピカソルノワール セザンヌフェニックスIGPレスラーウィンターパークビーバークリーク |
| 建築 | AMD64 |
| モデル |
|
| コア | 1から8 |
| トランジスタ |
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| APIサポート | |
| ダイレクトX | Direct3D 11 Direct3D 12 |
| オープンCL | 1.2 |
| オープンGL | 4.1以上 |
| 歴史 | |
| 前任者 | アスロン II センプロン |
| 後継 | Ryzen ZenベースのAthlon |
AMD Accelerated Processing Unit ( APU ) は、以前はFusionと呼ばれていましたが、 Advanced Micro Devices ( AMD )の64 ビットマイクロプロセッサシリーズであり、汎用AMD64中央処理装置 ( CPU ) と 3D統合グラフィックス処理装置( IGPU ) を 1 つのダイに組み合わせています。
AMD は、2011 年 1 月に第 1 世代 APU として、高性能デバイス向けのLlanoと低電力デバイス向けのBrazos を発表しました。高性能デバイス向けの第 2 世代Trinityと低電力デバイス向けのBrazos-2 は、2012 年 6 月に発表されました。高性能デバイス向けの第 3 世代Kaveri は2014 年 1 月に発売され、低電力デバイス向けのKabiniとTemash は2013 年夏に発表されました。Zen マイクロアーキテクチャの発売以来、 Ryzen および Athlon APU は、1 年前の Bristol Ridge に続き、DDR4 プラットフォーム上の Raven Ridge として世界市場にリリースされています。
AMD は、ソニーの PlayStation 4やMicrosoft Xbox Oneの 第 8 世代ビデオゲーム コンソールのリリース以降、コンソール向けのセミカスタム APU も供給しています。
歴史
AMD Fusionプロジェクトは、CPUとGPUを1つのダイに組み合わせたシステムオンチップの開発を目的として2006年に始まりました。この取り組みは、2006年にAMDがグラフィックスチップセットメーカーATI [1]を買収したことで前進しました。このプロジェクトでは、リリースに値する製品を作成するために、Fusionコンセプトを社内で3回繰り返したと言われています。[1]プロジェクトが遅れた理由には、45 nmプロセスでCPUとGPUを同じダイに組み合わせることの技術的な困難さと、プロジェクト内でのCPUとGPUの役割についての相反する見解が含まれます。[2]
第一世代のデスクトップおよびラップトップAPU（コードネームLlano）は、2011年1月4日にラスベガスで開催された2011 Consumer Electronics Showで発表され、その後すぐに発売された。 [3] [4] K10 CPUコアとRadeon HD 6000シリーズGPUをFM1ソケットの同一ダイに搭載していた。低電力デバイス向けAPUは、 Bobcatマイクロアーキテクチャをベースとし、Radeon HD 6000シリーズGPUを同一ダイに搭載したBrazosプラットフォームとして発表された。[5]
2012年1月のカンファレンスで、コーポレートフェローのフィル・ロジャースは、AMDがFusionプラットフォームをHeterogeneous System Architecture (HSA)として再ブランド化すると発表し、「この進化するアーキテクチャとプラットフォームの名前が、この非常に重要な技術とプログラミング開発の分野をリードする技術コミュニティ全体を代表するのは当然だ」と述べた。[6]しかし、後に、AMDは、電源製品のラインに「Fusion」という名前を使用していたスイスの会社Arcticから商標侵害訴訟の対象になっていたことが明らかになった。[7]
第2世代のデスクトップおよびラップトップAPUは、コードネームTrinityで、AMDの2010 Financial Analyst Day [8] [9]で発表され、2012年10月にリリースされました。 [10]このAPUは、 FM2ソケットのPiledriver CPUコアとRadeon HD 7000シリーズGPUコアを搭載していました。[11] AMDは、2013年3月12日にラップトップ/モバイル向けに、2013年6月4日にデスクトップ向けにPiledriverマイクロアーキテクチャに基づく新しいAPUをリリースし、コードネームRichlandを使用しました。[12]低電力デバイス向けの第2世代APUであるBrazos 2.0は、まったく同じAPUチップを使用しましたが、より高いクロック速度で動作し、 GPUをRadeon HD 7000シリーズとしてリブランドし、新しいI/Oコントローラチップを使用しました。
セミカスタムチップは、マイクロソフトのXbox OneとソニーのPlayStation 4のビデオゲームコンソールに導入され、[13] [14]、その後、マイクロソフトのXbox Series X|SとソニーのPlayStation 5コンソールにも導入されました。
2014年1月14日には、CPUとGPUの統合が進んだ第3世代のテクノロジーがリリースされました。デスクトップとラップトップのバリアントは、 SteamrollerアーキテクチャをベースにしたコードネームKaveriで呼ばれ、低電力バリアントは、JaguarアーキテクチャをベースにしたコードネームKabiniとTemashです。[15]
Zenベースのプロセッサの導入以来、AMD は自社の APU をRyzen with Radeon GraphicsおよびAthlon with Radeon Graphicsに改名し、デスクトップ ユニットのモデル番号にはGサフィックスが割り当てられました (例: Ryzen 5 3400 Gおよび Athlon 3000 G )。これは、通常のプロセッサや基本的なグラフィックスと区別するためであり、また以前のBulldozer時代のA シリーズAPUと区別するためでもあります。モバイル ユニットは、サフィックスに関係なく、常に Radeon Graphics とペアになっています。
2017年11月、HPはZen CPUアーキテクチャとVegaグラフィックスアーキテクチャをベースにした初の第4世代APUであるRyzen 5 2500U APUを搭載したEnvy x360をリリースしました。[16]
特徴
異機種混在システムアーキテクチャ
AMD は、Heterogeneous System Architecture (HSA) Foundationの創設メンバーであり、他のメンバーと協力してHSAの開発に積極的に取り組んでいます。AMD の APU ブランド製品では、次のハードウェアおよびソフトウェア実装が利用可能です。
機能の概要
次の表は、APU を含む、3D グラフィックスを搭載したAMDのプロセッサの機能を示しています ( 3D グラフィックスを搭載した AMD プロセッサの一覧も参照)。
- ^ FM2+ 掘削機モデルの場合: A8-7680、A6-7480、Athlon X4 845。
- ^ PC は 1 つのノードになります。
- ^ APU は CPU と GPU を組み合わせたものです。どちらにもコアがあります。
- ^ ファームウェアのサポートが必要です。
- ^ ab ファームウェアのサポートが必要です。
- ^ SSE4 はありません。SSSE3 もありません。
- ^ 単精度パフォーマンスは、 FMA演算に基づくベース (またはブースト) コア クロック速度から計算されます。
- ^ 統合シェーダ :テクスチャマッピングユニット :レンダリング出力ユニット
- ^ ab 保護されたビデオ コンテンツを再生するには、カード、オペレーティング システム、ドライバー、アプリケーションのサポートも必要です。また、互換性のある HDCP ディスプレイも必要です。HDCP は特定のオーディオ形式の出力に必須であり、マルチメディア セットアップに追加の制約が課せられます。
- ^ 2台以上のディスプレイに映像を出力するには、追加パネルにネイティブDisplayPortサポートが必要です。[28]あるいは、アクティブなDisplayPort-DVI/HDMI/VGAアダプタを使用することもできます。
- ^ ab DRM ( Direct Rendering Manager ) は Linux カーネルのコンポーネントです。この表のサポートは最新バージョンを指します。
APUまたはRadeon Graphicsブランドのプラットフォーム
AMD APUにはCPUモジュール、キャッシュ、およびディスクリートクラスのグラフィックプロセッサがあり、すべて同じダイ上に同じバスを使用して配置されています。このアーキテクチャにより、OpenCLなどのグラフィックアクセラレータを統合グラフィックプロセッサで使用できます。[33]目標は「完全に統合された」APUを作成することであり、AMDによると、最終的にはワークロード要件に応じてCPUとGPUの両方の作業を自動的に処理できる「異種コア」を搭載する予定です。[34]
テラスケールベースのGPU
K10アーキテクチャ（2011）：リャノ
-top_PNr%C2%B00359.jpg/500px-AMD_A6-3650_(AD3650WNZ43GX)-top_PNr%C2%B00359.jpg)
- 「スター」AMD K10コア[35]
- 統合型Evergreen/VLIW5ベースの GPU (ブランドRadeon HD 6000 シリーズ)
- ノースブリッジ[17] [18]
- PCIe [17] [18]
- DDR3 [17] [18] メモリコントローラは、コヒーレントメモリ要求と非コヒーレントメモリ要求を調停します。 [36]物理メモリは、GPU（最大512 MB）とCPU（残り）の間で分割されます。[36]
- 統合ビデオデコーダー[17] [18]
- AMD Eyefinityマルチモニターサポート
2011年6月にリリースされた第1世代のAPUは、デスクトップとラップトップの両方で使用されました。K10アーキテクチャに基づいており、32nmプロセスで構築され、熱設計電力（TDP）65〜100Wで2〜4個のCPUコアと、 DirectX 11、OpenGL 4.2、OpenCL 1.2をサポートするRadeon HD 6000シリーズに基づく統合グラフィックスを備えています。同価格帯のIntel Core i3-2105との性能比較では、Llano APUはCPU性能の低さが批判され[37]、GPU性能の優位性が称賛されました。[38] [39] AMDは後に、 Socket FM1を1世代で放棄したことで批判されました。[40]
ボブキャット建築 (2011): オンタリオ、ザカテ、デスナ、ホンド
- BobcatベースのCPU
- Evergreen/VLIW5ベースの GPU (ブランド名: Radeon HD 6000 シリーズおよびRadeon HD 7000 シリーズ)
- ノースブリッジ[17] [18]
- PCIe [17] [18] のサポート。
- DDR3 SDRAM [17] [18] メモリコントローラは、コヒーレントメモリ要求と非コヒーレントメモリ要求を調停します。 [36]物理メモリは、GPU（最大512 MB）とCPU（残り）の間で分割されます。[36]
- 統合ビデオデコーダ（UVD）[17] [18]
AMD Brazosプラットフォームは、サブノートブック、ネットブック、低消費電力のスモールフォームファクタ市場をターゲットとして、2011年1月4日に発表されました。[3]ネットブックや低消費電力デバイス向けの9ワットAMD CシリーズAPU（コード名：Ontario）と、メインストリームおよびバリューノートブック、オールインワン、スモールフォームファクタデスクトップ向けの18ワットAMD EシリーズAPU（コード名：Zacate）を備えています。両方のAPUは、1つまたは2つのBobcat x86コアと、1080pを含むHDビデオ用のUVD3ビデオアクセラレーションを含むDirectX11、DirectCompute、OpenCLの完全なサポートを備えたRadeon EvergreenシリーズGPUを備えています。[3]
AMDは2011年6月5日、タブレット市場向けに設計された5.9ワットのAMD ZシリーズAPU（コードネーム：Desna）を発表し、Brazosプラットフォームを拡張しました。 [41] Desna APUは9ワットのOntario APUに基づいています。CPU、GPU、ノースブリッジの電圧を下げ、CPUとGPUのアイドルクロックを減らし、ハードウェア熱制御モードを導入することで、エネルギー節約を実現しました。[41]双方向ターボコアモードも導入されました。
AMDは2012年10月9日にBrazos-Tプラットフォームを発表しました。これは、タブレットコンピュータ市場向けに設計された4.5ワットのAMD ZシリーズAPU（コードネームHondo ）とA55T Fusionコントローラハブ（FCH）で構成されていました。 [42] [43] Hondo APUはDesna APUの再設計です。AMDは、APUとFCHをタブレットコンピュータ向けに最適化することで、エネルギー使用量を削減しました。[44] [45]
KrishnaとWichita APUを含むDeccanプラットフォームは2011年にキャンセルされました。AMDは当初、2012年後半にリリースする予定でした。[46]
パイルドライバー建築（2012）：トリニティとリッチランド
パイルドライバーベースのAMD APU
- パイルドライバーベースのCPU
- Northern Islands/VLIW4ベースの GPU (ブランドRadeon HD 7000および8000 シリーズ)
- 統合ノースブリッジ– AMD Turbo Core 3.0を搭載し、 CPUモジュールとGPU間の双方向の自動電源管理を可能にします。CPUとGPUへの電力は、負荷に応じてクロックレートを変更することで自動的に制御されます。たとえば、オーバークロックされていないA10-5800K APUの場合、 CPU周波数は1.4GHzから4.2GHzに、GPU周波数は304MHzから800MHzに変更できます。さらに、CC6モードでは個々のCPUコアの電源を切ることができ、PC6モードではレール全体の電力を下げることができます。[47]
- AMD HDメディアアクセラレータ[48] – AMD Perfect Picture HD、AMD Quick Streamテクノロジー、AMD Steady Videoテクノロジーが含まれます。
- ディスプレイ コントローラ: AMD Eyefinity -マルチモニターセットアップのサポート、 HDMI、DisplayPort 1.2、DVI
- 三位一体
2012年10月にリリースされた第2世代プラットフォームの最初のイテレーションでは、デスクトップとラップトップの両方でCPUとGPUのパフォーマンスが向上しました。このプラットフォームは、32nmプロセスで構築され、TDPが65Wから100Wの2〜4個のPiledriver CPUコアと、DirectX 11、OpenGL 4.2、OpenCL 1.2をサポートするRadeon HD7000シリーズに基づくGPUを備えています。Trinity APUは、Llano APUと比較してCPUパフォーマンスが向上したことで高く評価されました。[49]
- リッチランド
- 「強化パイルドライバー」CPUコア[50]
- 温度スマートターボコアテクノロジー。既存のターボコアテクノロジーの進化版で、内部ソフトウェアがCPUとGPUのクロック速度を調整し、APUの熱設計電力の制約内でパフォーマンスを最大化できるようにします。 [51]
- TDPがわずか45Wの新しい低消費電力CPU [52]
この世代の 2 番目のイテレーションのリリースは、モバイル パーツが 2013 年 3 月 12 日、デスクトップ パーツが 2013 年 6 月 5 日でした。
グラフィックス コア ネクストベースのGPU
ジャガー アーキテクチャ (2013): カビニとテマシュ
- JaguarベースのCPU
- グラフィックス コア ネクスト 2nd Genベースの GPU
- ソケットAM1およびソケットFT3のサポート
- ターゲットセグメントデスクトップとモバイル
2013年1月、JaguarベースのKabiniおよびTemash APUが、BobcatベースのOntario、Zacate、Hondo APUの後継として発表されました。[53] [54] [55] Kabini APUは、低電力、サブノートブック、ネットブック、超薄型、小型フォームファクタの市場を対象としており、Temash APUは、タブレット、超低電力、小型フォームファクタの市場を対象としています。[55] KabiniおよびTemash APUの2〜4つのJaguarコアは、新しいx86命令のサポート、より高いIPCカウント、CC6電源状態モード、クロックゲーティングなど、電力要件とパフォーマンスに関する多数のアーキテクチャ上の改善を特徴としています。[56] [57] [58] KabiniとTemashは、AMD初の、そして史上初のクアッドコアx86ベースのSoCでもあります。[59] KabiniとTemashの統合Fusion Controller Hubs（FCH）は、それぞれ「Yangtze」と「Salton」というコード名で呼ばれています。[60] Yangtze FCHは、2つのUSB 3.0ポート、2つのSATA 6 Gbit/sポート、およびSDカードサポート用のxHCI 1.0およびSD/SDIO 3.0プロトコルをサポートしています。[60] 両方のチップは、DirectX 11.1準拠のGCNベースのグラフィックスと多数のHSAの改善を備えています。[53] [54]これらは、台湾セミコンダクターマニュファクチャリングカンパニー（TSMC）によって 28nmプロセスでFT3ボールグリッドアレイパッケージで製造され、2013年5月23日にリリースされました。[56] [61] [62]
PlayStation 4とXbox Oneはどちらも、8コアのセミカスタムJaguar由来のAPUを搭載していることが明らかになりました。
スチームローラー建築（2014）：カヴェリ
- 2～4コアのSteamrollerベースのCPU [63]
- 192～512個のシェーダプロセッサを搭載したGraphics Core Next 2nd GenベースのGPU [64]
- 熱設計電力15～95W [63] [64]
- このシリーズで最速のモバイル プロセッサ: AMD FX-7600P (35 W)
- このシリーズで最速のデスクトップ プロセッサ: AMD A10-7850K (95 W)
- ソケットFM2+とソケットFP3 [63]
- ターゲットセグメントデスクトップとモバイル
- 異種システムアーキテクチャ -ポインタ渡しによるゼロコピーが可能
プラットフォームの第3世代はコードネームKaveriと呼ばれ、2014年1月14日に部分的にリリースされました。[65] Kaveriには、最大4つのSteamroller CPUコア（3.9GHz、ターボモード4.1GHz）と最大512コアのGraphics Core Next GPU、モジュールあたり1つではなく2つのデコードユニット（これにより、各コアは1サイクルあたり2つではなく4つの命令をデコードできます）、AMD TrueAudio、[66] Mantle API、[67]オンチップARM Cortex-A5 MPCore、[68]新ソケットFM2+でリリースされます。[69] AnandtechのIan CutressとRahul Gargは、KaveriはAMDによるATI買収の統合システムオンチップ実現を表していると主張しました。 45 W A8-7600 Kaveri APUの性能は100 W Richland部品の性能と同等であることが判明し、AMDはオンダイグラフィック性能をワット当たりで大幅に向上させたと主張されました。[63]しかし、CPU性能は同様の仕様のIntelプロセッサに遅れをとることが判明し、この遅れはBulldozerファミリーAPUでは解決されそうにありませんでした。[63] A8-7600コンポーネントは、Steamrollerアーキテクチャコンポーネントがより高いクロック速度でうまくスケーリングしなかったため、第1四半期の発売から第1四半期の発売に延期されました。[70]
AMDは、2014年5月26日にAMDのウェブサイトで偶然発表された直後の2014年6月4日、 Computex 2014でモバイル市場向けのKaveri APUのリリースを発表しました。 [ 64 ]この発表には、市場の標準電圧、低電圧、超低電圧セグメントをターゲットにしたコンポーネントが含まれていました。AnandTechは、Kaveriプロトタイプラップトップの早期アクセスパフォーマンステストで、35 W FX-7600Pが、合成CPU中心のベンチマークで同価格帯の17 W Intel i7-4500Uと競争力があり、GPU中心のベンチマークでは以前の統合GPUシステムよりも大幅に優れていることを発見しました。[72] Tom's Hardwareは、Kaveri FX-7600Pと35WのIntel i7-4702MQのパフォーマンスを比較し、CPUに重点を置いた合成ベンチマークではi7-4702MQがFX-7600Pよりも大幅に優れていたが、チームが利用できる時間内にテストできた4つのゲームでは、FX-7600Pがi7-4702MQのIntel HD 4600 iGPUよりも大幅に優れていたことを報告した。 [64]
プーマ建築（2014）：ビーマとマリンズ
- PumaベースのCPU
- 128 個のシェーダー プロセッサを搭載したGraphics Core Next 2nd Genベースの GPU
- ソケット FT3
- ターゲットセグメント ウルトラモバイル
Puma+アーキテクチャ（2015）：Carrizo-L
- Puma+ベースの2～4コアCPU [73]
- 128個のシェーダプロセッサを搭載したGraphics Core Next 2nd GenベースのGPU [73]
- 12～25Wの設定可能なTDP [73]
- ソケットFP4サポート、Carrizoとピン互換[73]
- ターゲットセグメント：モバイルおよびウルトラモバイル
掘削機建築（2015）：カリゾ
- 4コアの掘削機ベースのCPU [74]
- グラフィックス コア ネクスト 3rd Genベースの GPU
- メモリコントローラは2133MHzのDDR3 SDRAMと1866MHzのDDR4 SDRAMをサポートする[74]
- 15～35 W 構成可能 TDP（15 W cTDP ユニットはパフォーマンスが低下します）[74]
- 統合サウスブリッジ[74]
- ソケット FP4
- ターゲットセグメントモバイル
- AMDがYouTubeで発表（2014年11月19日）[75]
スチームローラー建築（2015年第2四半期～第3四半期）：ゴダヴァリ
- より高いクロック周波数またはより小さな電力エンベロープを備えたデスクトップKaveriシリーズのアップデート
- 4コアのSteamrollerベースのCPU [76]
- グラフィックス コア ネクスト 2nd Genベースの GPU
- メモリコントローラは2133MHzのDDR3 SDRAMをサポート
- 65/95 W TDP（設定可能なTDPをサポート）
- ソケットFM2+
- ターゲットセグメントデスクトップ
- 2015年第2四半期より上場
掘削機建築（2016）：ブリストルリッジとストーニーリッジ
- 2～4コアの掘削機ベースのCPU
- モジュールあたり 1 MB L2 キャッシュ
- グラフィックス・コア・ネクスト第3世代ベースのGPU [77] [78] [79] [80]
- メモリコントローラはDDR4 SDRAMをサポート
- 15/35/45/65 W TDP（設定可能なTDPをサポート）
- 28nm
- デスクトップ用ソケットAM4
- ターゲットセグメント：デスクトップ、モバイル、ウルトラモバイル
禅建築（2017）：レイヴンリッジ
- ZenベースのCPUコア[81]同時マルチスレッド（SMT）
- コアあたり512 KB L2 キャッシュ
- 4 MB L3 キャッシュ
- プレシジョンブースト2 [82]
- グラフィックス・コア・ネクスト第5世代「Vega」ベースのGPU [83]
- メモリコントローラはDDR4 SDRAMをサポート
- UVD + VCEの後継となるVideo Core Next
- GlobalFoundriesの14nm
- モバイル用ソケットFP5 [84]およびデスクトップ用ソケットAM4
- ターゲットセグメントデスクトップとモバイル
- 2017年第4四半期より上場
Zen+ 建築 (2018): ピカソ
- Zen+ベースのCPUマイクロアーキテクチャ[85]
- レイテンシと効率/クロック周波数が改善された、12nmのRaven Ridgeのリフレッシュ。Raven Ridgeと同様の機能
- 2018年4月発売
Zen 2 建築 (2019): ルノワール
- Zen 2ベースのCPUマイクロアーキテクチャ[84]
- グラフィックス・コア・ネクスト第5世代「Vega」ベースのGPU [86]
- VCN2.1 [86 ]
- メモリコントローラは最大4266MHzのDDR4およびLPDDR4X SDRAMをサポート[86]
- モバイル向けは15Wと45WのTDP、デスクトップ向けは35Wと65WのTDP [84]
- TSMCの7nm [87]
- モバイル用ソケットFP6とデスクトップ用ソケットAM4 [84]
- 2019年7月リリース[86] [87]
Zen 3 建築 (2020): セザンヌ
- Zen 3ベースのCPUマイクロアーキテクチャ[88]
- グラフィックス・コア・ネクスト第5世代「Vega」ベースのGPU [89]
- メモリコントローラは最大4266MHzのDDR4およびLPDDR4X SDRAMをサポート[89] [88]
- モバイルの場合は最大45W TDP、[90]デスクトップの場合は35W～65W TDP。[89]
- TSMCの7nm [88]
- デスクトップ用ソケットAM4 [89]
- モバイル用ソケットFP6
- モバイル版は2021年初頭にリリースされ[88]、デスクトップ版は2020年11月にリリースされました。[89]
RDNAベースのGPU
Zen 3+アーキテクチャ（2022）：レンブラント
- Zen 3+ベースのCPUマイクロアーキテクチャ[91]
- RDNA 2ベースのGPU [91]
- メモリコントローラはDDR5-4800とLPDDR5-6400をサポート[91]
- モバイル向け最大45W TDP
- ノード: TSMC N6 [91]
- モバイル用ソケットFP7
- 2022年初頭にモバイル向けにリリース予定[91]
参照
- 3Dグラフィックス搭載AMDプロセッサの一覧
- ライゼン
- AMD モバイル プラットフォーム
- AMD モバイル マイクロプロセッサの一覧
- ラデオン
- インテル グラフィックス テクノロジー
- Nvidia グラフィック プロセッシング ユニットの一覧
参考文献
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外部リンク
Wikimedia Commons には、AMD APUに関連するメディアがあります。