AMD Kabini e Temash: System on a Chip per sistemi mobile

Abbiamo già segnalato come con le nuove piattaforme Temash e Kabini AMD sia intervenuta per contenere il consumo energetico e meglio sfruttare il TDP massimo a disposizione di ogni APU. L'integrazione di CPU e GPU, oltre che del north bridge, in un singolo chip implica l'operare scelte ben precise per quanto riguarda la gestione dei consumi complessivi. Grazie al passaggio a tecnologia produttiva a 28 nanometri e varie innovazioni implementate a livello di architettura AMD è riuscita ad ottenere risultati molto validi da questo versante.

Un primo ostacolo da superare, nell'ottimizzazione dei consumi, riguarda la gestione bilanciata delle risorse a disposizione tra i vari componenti presenti nella APU. In funzione del tipo di applicazione che viene eseguita CPU e GPU andranno ad allocare un differente quantitativo di TDP a disposizione, dal quale conseguiranno frequenze di clock specifiche per questi componenti. La APU andrà a verificare dinamicamente il carico di lavoro dei differenti componenti, bilanciando le risorse a disposizione e quindi assegnando percentuali del TDP massimo a disposizione della APU tra i vari componenti così da ottenere le migliori prestazioni velocistiche complessive.

Alcune delle APU Temash e Kabini integrano al proprio interno 4 core x86 della famiglia Jaguar, core che possono non essere tutti utilizzati contemporaneamente in funzione del tipo di applicazione che viene eseguita. In questo caso la APU opera una gestione dinamica del TDP a disposizione, mettendo a disposizione dei core in uso la riserva di Watt che non viene utilizzata dai core in idle in quello specifico momento. Questo intervento avviene principalmente variando la frequenza di clock del core attivo, o del gruppo di core che non è in idle: nell'esempio dello schema la APU A4-1450, per piattaforme Temash, passa dalla frequenza di clock di default di 1 GHz sino a quella di 1,4 GHz nel momento in cui è un solo core ad essere utilizzato. Il TDP massimo complessivamente allocato ai core x86 è pari a 4 Watt, contro un TD massimo pari a 8 Watt per l'intera APU (consumo che comprende anche GPU e componenti di I/O integrati).

Come gestire il consumo istantaneo di ogni componente, e da questo derivare il miglior bilanciamento in termini sia di TDP complessivo sia di TDP assegnato a ogni specifico componente? Le APU Kabini e Temash integrano circuiteria di monitoraggio del consumo per CPU, GPU, interfaccia display e Fusion Controller Hub; i dati raccolti vengono inviati al Turbo Core Manager, che interviene variando i P-state della APU in funzione dei valori di TDP raggiunti.

Turbo Dock è il nome scelto da AMD per indicare una nuova tecnologia specifica per i sistemi ibridi, con la quale poter fornire un interessante incremento delle prestazioni velocistiche. Collegando il display, che opera come un tablet, ad una docking station con tastiera integrata si mette a disposizione del sistema una soluzione di raffreddamento addizionale integrata nella docking. La risultante è quella di permettere al sistema di poter operare con specifiche superiori per la APU, con una conseguente ricaduta positiva in termini di maggiori prestazioni velocistiche.

Un approccio di questo tipo permette all'utente di ottenere da un lato una piattaforma tablet tradizionale, dall'altra collegando la dock con tastiera una soluzione ibrida che fornisce un surplus di potenza elaborativa grazie al sistema di dissipazione termica aggiuntivo. La dock, a seconda delle implementazione, potrà anche integrare altre funzionalità come una batteria addizionale o una serie di porte di connessione che rendano maggiormente flessibile il dispositivo nel momento in cui viene configurato in abbinamento a questo componente accessorio.