AMD Richland A10-6700 im Test (2/6)

"Richland": Spezifikation und Optimierungen

Zunächst muss an dieser Stelle natürlich der obligatorische Screenshot gezeigt werden. Natürlich hat sich die Revision geändert und mit ihr einige Details der CPUID-Kennung, ansonsten hat sich auf den ersten Blick im Vergleich zu Trinity nicht sonderlich viel geändert: Zwei Module, vier Kerne, die gleichen Caches und Caches und Cache-Größen und die selben Instruction Sets werden unterstützt.

Auf den zweiten Blick fällt jedoch ein Detail auf. Während "Trintiy"-APUs ihren Takt noch auf 1400 MHz zu senken vermochten, sind es bei "Richland" 1800 MHz. Das hat eine Wirkung, nämlich mehr Leistungsfähigkeit im höchsten und somit stromsprendsten P-State. Und es hat einen Grund, nämlich eine ganze Reihe von Optimierungen, die AMD bei den "Richland"-APUs unter der Haube vorgenommen hat und die wir im Folgenden erklären.

AMD hat bei "Richland" im Vergleich zu "Trinity" speziell die Turbo-Funktion überarbeitet. Bekanntlich können AMDs APUs Energie zwischen CPU- und GPU-Einheiten dynamisch verteilen. Hat die Radeon HD Grafikeinheit wenig zu tun, so senkt sie ihren Takt und die Versorgungsspannung. Der so frei werdende Anteil am Energiebudget der APU kann von den x86-Modulen genutzt werden und sie zünden den Turbo. Wie weit das möglich ist, hängt davon ab, wieviel Energie der CPU-Part zusätzlich nutzen kann.

Bislang berechnete in den "Trinity"-APUs ein spezieller Mikrokontroller den Energieverbrauch auf Basis der Auslastung, die über den Chip hinweg gemessen wird. Für diese Berechnung legt AMD sehr konservative Annahmen zugrunde, damit auch bei knapp bemessenen Kühllösungen die thermale Spezifikation eingehalten wird. Um das Energiebudget noch besser ausreizen zu können, wurden in den "Richland"-APUs zusätzlich Temperatursensoren integriert, die dem Mikrokontroller signalisieren können, dass die APU noch nicht an der Temperaturgrenze angelangt ist und sie den Turbo aggressiver anwenden kann. Darüber hinaus hat AMD das Load-Balancing des Algorithmus dahingehend verbessert, dass er Leistungspotential nicht mehr nur der Einheit zukommen lässt, die es anfragt, sondern dass der Algorithmus dabei prüft, ob er die Leistungsfähigkeit der anderen Einheit dadurch zu stark vermindern würde. Die Vermeidung von Flaschenhälsen ist beim Jonglieren mit Energiebudgets zwischen CPU und GPU der Schlüssel zum Erfolg.

Dieser zusätzliche Spielraum für den Turbo und die Fokussierung auf das Load-Balancing erfordern folglich, dass die Einheiten - hier sprechen wir vor allem von den x86-Modulen - ihre Leistungsfähigkeit im Turbo-Modus feiner abstimmen können. Die Fragestellung ist also weniger, ob der Turbo gezündet wird oder nicht, sondern vielmehr wieviel Turbo möglich ist. Um den Turbo feinstufiger und damit effizienter zu gestalten, musste AMD die Turbo-P-States (Pb) erweitern.

Und das ist es auch, was wir im Generationenvergleich von A10-5700 zu A10-6700 vorfinden. AMD hat beim A10-6700 einen ACPI P-State zugunsten eines Turbo Pb-States "geopfert". A10-5700 verfügt mit Pb0 und Pb1 über zwei Turbo-Leistungszustände, bei A10-6700 sind es dagegen drei. A10-5700 kann seine Leistung durch den Turbo um bis zu 17 Prozent erhöhen, dabei entweder durch Pb0 die vollen 17 Prozent ausreizen oder durch Pb1 nur 5 Prozent. Wenn das Energiebudget von A10-5700 mehr als 5 Prozent Turbo erlaubt, aber weniger als 17 Prozent, dann kann die APU ihr Leistungspotenzial nicht ausschöpfen.

Bei A10-6700 hingegen kann die APU ihren Takt im Turbo um bis zu 16 Prozent erhöhen. Wenn das Energiebudget der APU dabei nicht ganz für Pb0 reicht, so kann A10-6700 sanfter auf Pb1 zurückschalten, ohne gleich auf Pb2 zurückgehen zu müssen und damit Leistungspotenzial brach liegen zu lassen.

Da "Richland" ebenso wie "Trinity" offensichtlich über insgesamt acht P-States verfügt, bedeutet der zusätzliche Pb-State den Verlust eines ACPI P-States (diese werden durch das Betriebssystem gesteuert). Weil A10-6700 verglichen mit A10-5700 ohnehin ein höheres Taktspektrum aufweist, besteht hier wiederum die Gefahr, nicht effizent genug durch die P-States schalten zu können - diesmal nicht hinsichtlich Leistungsfähigkeit, sondern mit Blick auf die Energieaufnahme. Daher hat AMD den höchsten P-State von A10-6700 bei 1800 MHz angesiedelt, dennoch ergibt sich ein "Loch" von 700 MHz zwischen P1 und P2.