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Review-Roundup: AMD Kaveri-APU

oanszwoa 16.01.2014 3754 14
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Vor wenigen Tagen durften wir beim Kaveri Tech Day in München alle Details zu AMDs neuer APU-Generation erfahren. Wir haben für euch zusammengefasst, was genau in Kaveri drinnen steckt, wie es um die Performance dieser neuen APUs steht und welche Designziele sich AMD für 2014 gesetzt hat.

Hersteller Webseite

Unter dem Begriff "Kaveri" fasst AMD unterschiedliche Segmente unter einem Dach zusammen. Neben den klassischen Desktop- und Notebook-APUs wird Kaveri seinen Weg auch in Embedded-Systeme und Server finden und somit ein großes Spektrum an Einsatzgebieten zwischen 15 und 95 Watt an TDP abdecken. Dabei bleibt es AMDs Hauptziel, den Fokus auf Effizienz zu lenken, sprich das Verhältnis zwischen Performance pro Watt und pro Dollar so gering wie Möglich zu halten. Dieses Vorhaben wurde im Laufe des Events besonders stark betont.

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Kaveri legt den Fokus auf gute Energieeffizienz und deckt damit Notebooks, Cluster-Server und Desktop-PCs ab.


Die APU selbst verfügt über insgesamt 2,41 Milliarden Transistoren, also 85 Prozent mehr, als beim Vorgänger "Richland" und wird laut AMD im 28-nm-SHP-Verfahren von Globalfoundries gefertigt - SHP steht dabei für das etwas plumpe "Super High Performance". Diese neue Fertigungstechnologie soll hauptverantwortlich für die verbesserte Energieeffizienz sein, doch den bekannt hohen Taktraten der letzten Generationen im Wege stehen. Auf gut Deutsch lassen sich Kaveri-APUs weniger gut übertakten, aber dazu später mehr. Durch die dichtere Anordnung der Transistoren speziell bei den GPU-Cores beträgt die Die-Größe übrigens nur dabei 245 mm². Das ist sogar 1 mm² weniger als bei Richland. Dementsprechend kann AMD bis zu vier CPU- und acht GPU-Cores auf eine Kaveri-APU packen und kommt damit auf insgesamt bis zu 12 frisch getaufte "Compute Cores".

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Der obligatorische Die-Shot von Kaveri


Die Gleichstellung in der Benennung der Cores verdeutlicht den vollständigen Ausbau der heterogenen Systemarchitektur (HSA), die AMD mit Kaveri erstmals für den Desktop-PC bringt: CPU und GPU sollen ab sofort gleichberechtigt sein und ebenbürtigen Zugang auf den Arbeitsspeicher haben. Dieses Konzept hört auf den Namen "hUMA" und bedeutet, dass keine dedizierten Speicherbereiche mehr notwendig sind und alle Cores sich ein und dieselben Daten teilen können. Dadurch steht der GPU bis zu 32 GB an Arbeitsspeicher zur Verfügung, die gleichzeitig bei gemeinsamen Aufgaben schneller und deutlich effizienter genutzt werden können. hUMA vereinfacht zusätzlich den Entwicklern, das volle Potenzial dieser APUs zu nutzen, in dem CPU und GPU mit ein und demselben Quellcode an derselben Aufgabe arbeiten können. Für eine weitere Vereinheitlichung sorgt zusätzlich das heterogene Queuing (hQ), um Workloads unabhängig von der CPU (die bis dato immer dafür verantwortlich war) an zur Verfügung stehende Compute Cores weiterzugeben.

Voraussetzung für die Nutzung all dieser Vorteile ist jedoch die Unterstützung seitens der Software. AMD hat mit der Version 2.9 ihres Developer Kits zwar sichergestellt, dass der Weg für Entwickler zur Anzapfung von HSA-fähigen APUs geebnet ist, doch bleibt bis auf Weiteres offen, wie oft es in der Praxis dadurch tatsächlich zu einer besseren Performance kommt.

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HSA lässt das Potenzial der Kaveri-APUs ideal nutzen


Die CPU-Einheiten von Kaveri basieren auf der Steamroller-Architektur, also einer evolutionären Weiterentwicklung von Bulldozer und Piledriver. Damit setzt auch diese Generation auf die bekannte Modulbauweise und damit vor allem auf eine optimierte Leistung für parallelisierte Tasks. Erfreulicherweise hat AMD für Steamroller auch die "Single"-Core-Performance verbessert, um der integrierten GPU niemals im Wege zu stehen.

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Kaveri erhält die brandneuen Steamroller-Module für ihre CPU-Einheiten.


Dass AMD ihr Hauptaugenmerk auf die GPU-Leistung legt, zeigt die Tatsache, dass ganze 47 Prozent von Kaveris Infrastruktur allein für die GPU ausgelegt sind. AMD will speziell Gamer mit kleinem Budget an Board holen und wirbt auf den Präsentationsfolien, dass ihre APU in der Lage ist, einige der Top-10-Games der letzten Jahre flüssig in 1080p darzustellen. Dafür greift Kaveri auf die Hawaii-Architektur mit GCN-Cores und damit auf dieselbe Hardware, die in den aktuellen R9-Grafikkarten tickt. Das gilt auch für die frisch eingeführte True Audio-Technologie, die über mehrere programmierbare DSPs verfügt und aufwendige Audioeffekte übernimmt, um die CPU zu entlasten. Dasselbe Konzept ist bereits von dedizierten Soundkarten bekannt.

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Mit potenter Grafikpower will AMD hoch hinaus: 1080p bei 30 Frames sollen für bei den neuen APUs möglich sein!


Mit Kaveri erhofft sich AMD endlich wieder im Notebook-Segment ordentlich Fuß zu fassen. Die Argumente soll nicht nur der starke GPU-Teil bringen, sondern auch ein deutlich geringerer Stromverbrauch als bei den Vorgängern. Als Referenz nennt AMD eine Akku-Betriebsdauer beim Surfen mit aktivem WiFi-Modul von bis zu 10 Stunden bzw. eine 6-7 Stunden lange Wiedergabe von Videos in 1080p. Inwiefern das realistische Werte sind, werden die ersten Notebooks auf Basis von Kaveri zeigen.

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Kaveri soll mit sehr guter Energieffizienz wichtige Design-Wins für AMD im Notebook-Bereich erkämpfen


Wer in Zukunft einen Wechsel auf Kaveri überlegt, benötigt dafür ein Mainboard mit FM2+ Sockel. Während FM2-Platinen nicht mit Kaveri umgehen können, ist FM2+ trotzdem zu sämtlichen Prozessoren der A-Serie ab 5xxx kompatibel. Das bedeutet zumindest ein wenig Upgrade-Flexibilität. Die neuen Chipsätze A78 und A88X zeichnen sich dafür kaum durch nennenswerte Zusatzfeatures aus. In der folgenden Tabelle findet ihr die genauen Spezifikationen:

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Kaveri-Spezifikationen im Vergleich. (Bildquelle: Anandtech)


Da es derzeit um die Verfügbarkeit von Presse-Samples sehr schlecht steht (selbst Computerbase musste sich eine APU vom Retail-Markt holen), müssen wir auf die Ergebnisse unserer Kollegen zurückgreifen. In den folgenden Absätzen findet ihr deshalb ein kompaktes Review-Roundup zu den beiden Top-Modellen A10-7850K und A10-7700K mit besonderem Fokus auf die Spiele-Performance bei 1080p.

Sehen wir uns die Leistung der CPU-Module von Kaveri an. Aufgrund des rund 10 Prozent höheren Taktes schlägt der ältere A10-6800K den A10-7850K - auch wenn nur marginal. Damit bleibt auch diese APU-Generation bei konservativen Benchmarks deutlich hinter der Konkurrenz von Intel zurück. Für den typischen Office-PC wird es auch ohne Nutzung von HSA vollkommen ausreichen. Als flotte Workstation mit CPU-intensiven Rechenaufgaben ist Kaveri nicht geeignet.

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Reine CPU-Leistung von Kaveri, kein Einsatz von HSA (Quelle: Hardwarecanucks)


Bezüglich der 3D-Leistung im Alltag kann Kaveri den hoch gesteckten Zielen von AMD nicht gerecht werden. Im Vergleich zum Vorgänger nur minimal zulegen. Um aktuelle Titel in 1080p spielen zu können, muss die Qualität der 3D-Grafik deutlich gesenkt werden. Damit ist auch Antialiasing bei anspruchsvolleren Auflösungen immer noch vom Tisch.

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Für 1080p muss auf niedrige Qualitätsstufen zurückgeschalten werden (Quelle: Computerbase)


Den größten Fortschritt kann die neue APU-Generation bei der Leistungsaufnahme machen. Während der Unterschied zwar im Desktop- und Blu-ray-Betrieb und bei CPU-Last gerade einmal 2 Prozent beträgt, sieht es bei belasteter GPU schon deutlich besser aus. Der A10-7850K benötigt laut Messungen von Computerbase immerhin 20 Prozent weniger Strom als ein A10-6800K. Von ausführlich gemessenen Temperaturen konnten wir derzeit nur wenig Zahlen finden, aber auch hier schlägt sich der Neuankömmling besser. Die 65-Watt-Modelle halten sich zum Beispiel bei voller CPU-Last trotz Low-Profile-Kühler mit 3,2 GHz bei 50 °C. Auch inklusive GPU-Leistung schaut es nicht viel übler aus, denn bei unserem ersten Hands-On in München war trotz Übertaktung von 300 MHz bei CPU und GPU nach längerem 3D-Betrieb der kleine Scythe Kozuti nur knapp über handwarm.

Temperatur einer 65-Watt-APU bei 3,2 GHz
Eine 65-Watt-APU mit 3,2 GHz erreicht bei Prime95 nur knapp 50 °C (Quelle: guru3d.com)


Was zum Schluss übrig bleibt, ist die Antwort auf die Frage, wer von AMDs neuer APU-Generation profitieren kann. Unverändert ist die Tatsache, dass Anwender mit hohen Anforderungen für die CPU hier nicht die Zielgruppe sind. Inwiefern Software mit Unterstützung von HSA und der damit einhergehende Leistungszuwachs das ändern kann, steht mit dem heutigen Tag noch lange nicht fest. Geeignet, aber nicht ideal ist Kaveri bei der Paarung mit High-End-Grafikkarten. Hier muss mit weniger Frames als bei der Konkurrenz gerechnet werden, wobei die CPU von Kaveri ausreichend Performance für eine flüssige Bilddarstellung liefert. Aber das ist auch nicht der Sinn dieser APU. Kaveri ist so wie seine Vorgänger eine günstige Plattform, um bei häusliche Multimedia-PCs, im Office-Betrieb und bei wenig anspruchsvollen Spiele(r)n für ein gutes Preis/Leistungsverhältnis zu sorgen. Leider bietet Kaveri in diesen Anwendungsbereichen grob gesagt kaum mehr Leistung. Der größte Vorteil bleibt eine geringere Abwärme und weniger Stromverbrauch, sodass mehr Flexibilität in der Größe der Behausung vorhanden ist. Im weiteren Sinne dürfte das besonders für Notebooks attraktiv sein.

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AMD wertet den A10-7850K und den A10-7700K durch ein limitiertes Battlefield 4-Bundle auf!


Die CPUs sind in Österreich derzeit lediglich bei DiTech zu Preisen von 165 Euro für den A10-7850K und 146 Euro für den A10-7700K lagernd, die kleinere Version ist auch bei Alternate zu haben. Die kleineren Modelle lassen noch auf sich warten, laut AMD sollen sie aber noch dieses Quartal erscheinen.

Quellen: AMD Kaveri Tech Day | Computerbase.de | Anandtech.com | Hardwarecanucks.com
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