AMD Fusion : Zacate et Ontario en test

le 22 mars 2011
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Il ne s'agit ni d'un phénomène de physique atomique, ni d'un nouveau rasoir, mais bien de la dernière innovation en date d'AMD. La technologie Fusion, évoquée depuis presque 5 ans, parvient enfin à voir le jour. L'idée ? Regrouper sur une seule puce de silicium le processeur et le cœur graphique. Une idée qui en rappelle d'autres...

En effet, pendant qu'AMD tentait de mener à bien un concept présenté dès le rachat d'ATI en 2006, Intel ne s'est pas tourné les pouces et a présenté, lors du dernier CES, sa propre solution intégrant CPU et GPU dans la même puce avec Sandy Bridge. Difficile cependant de comparer les deux technologies : Sandy Bridge s'adresse au marché des ordinateurs portables milieu, voire haut de gamme (voir notre test du MacBook Pro), et à celui des ordinateurs de bureau. Fusion et sa première déclinaison Brazos ne concernent en revanche que les netbooks et les portables d'entrée de gamme. Il faudra attendre Llano (pour les ordinateurs portables) en cours d'année et Bulldozer (pour les PC de bureau), probablement cet été, pour savoir finalement qui d'Intel ou d'AMD apporte la meilleure solution.

Pour le moment, c'est donc face à l'Atom d'Intel que vient se positionner Brazos et ses deux premiers APU (comprendre Accelerated Processing Unit), Zacate et Ontario, que nous testons aujourd'hui.

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Brazos, première plate-forme Fusion


Fusion est un concept assez vaste dont l'objectif est de permettre l'accélération des échanges entre le processeur et la puce graphique, tout en regroupant un maximum de fonctions au sein d'un même morceau de silicium, ce afin de réduire les coûts de production. Des objectifs qui ne vont pas forcément de paire, ce qui peut expliquer les retards accumulés par AMD en la matière. Les plates-formes Spider, en 2007, puis Dragon, en 2009, sont les preuves d'un tâtonnement qui a finalement permis à Intel de couper l'herbe sous le pied de son concurrent avec Sandy Bridge.

Toutefois, la solution d'AMD est désormais prête et d'ores et déjà commercialisée à travers une première plate-forme dédiée, nommée « Brazos ». Cette dernière est, comme nous le disions en introduction, destinée aux netbooks, aux ordinateurs portables d'entrée de gamme et aux mini-PC de type Media Center. Elle se compose d'un APU (Zacate ou Ontario) et d'un southbridge (ou FCH, Fusion Controller Hub) de type Hudson. Il en existe deux versions, l'Hudson-D1, alias A45, et l'Hudson-M1, ou A50. Seule différence entre les deux : la présence d'un contrôleur gérant 6 ports SATA 6 Gbps pour le A50, quand l'A45 ne propose que du SATA 3 Gbps. Les autres caractéristiques sont similaires, à savoir la possibilité de gérer 14 ports USB 2.0 (et non USB 3.0 comme pressenti un moment) et 4 lignes PCI-E 2.0 1x. Le tout pour un TDP variant de 2,7 à 4,7 Watts selon AMD.

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Zacate et Ontario, les deux premiers APU


La première plate-forme Fusion, Brazos, concerne pour le moment deux APU gravés en 40 nm, Ontario et Zacate. On notera pour l'anecdote que les processeurs de bureau AMD restent eux gravés en 45nm...
  • Les APU E-Series, nom de code Zacate, sont composés d'un ou deux cœurs Bobcat fonctionnant à 1,5 GHz pour le simple cœur (E-240) et 1,6 Ghz pour le double cœur (E-350), et d'un circuit graphique Radeon HD 6310. Cette unique puce dispose d'un TDP maximal de 18W. Elle est destinée aux ordinateurs portables grand public et aux PC tout-en-un.
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  • Les APU C-Series, nom de code Ontario, se déclinent aussi en deux versions, l'une étant dotée d'un seul cœur Bobcat (C-30) lorsque l'autre en possède deux (C-50). Les fréquences sont moindres que pour la série E, avec respectivement 1,2 et 1 GHz. Le circuit graphique est un Radeon HD 6250. Le TDP de cette série C n'excède pas les 9 W. Cela la destine tout naturellement aux netbooks et aux portables peu puissants.
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Sur Brazos, seuls les APU dotés de deux cœurs Bobcat seront retenus, à savoir les C-50 et E-350. Les puces comprennent 4 lignes PCI-E 2.0 1x. Enfin, le contrôleur mémoire présent au sein des Zacate et Ontario gère la mémoire DDR3 sur un canal, à 800 ou 1 066 MHz.

La partie CPU : Bobcat


Comme nous venons de le voir, les deux APU que sont Zacate et Ontario sont basés sur l'architecture x86 du Bobcat. Les cœurs Bobcat possèdent 64 Ko de mémoire cache L1 (32 Ko pour les instructions, 32 Ko pour les données) et 512 Ko de mémoire cache de niveau 2. Ils supportent le 64 bits, les instructions SSE, SSE2, SSE3, SSSE3 (mais pas de SSE4.2), et apportent le support matériel de la virtualisation. Mais la particularité de Bobcat est sa capacité à gérer l'ordre de traitement des instructions : lorsque l'Atom traite les instructions dans l'ordre dans lequel elles lui sont fournies (in-order), le Bobcat parvient à gérer cet ordre d'arrivée pour affecter une priorité à telle ou telle instruction (fonctionnement out-of-order). Les opérations s'en trouvent théoriquement optimisées.

Cependant, si Intel a opéré ce choix (assez drastique) sur son Atom, c'est avant tout pour des soucis d'économie d'énergie. Nous verrons donc comment se comportent les premiers APU d'AMD en matière de consommation électrique face à la solution d'Intel. Les autres caractéristiques du Bobcat sont relativement proches de celles de l'Atom, puisque tous deux sont des processeurs de type superscalaire capables de gérer 2 instructions simultanées (pas plus) alors qu'ils possèdent une structure de pipeline pratiquement similaire (16 étages pour l'Atom, 15 pour le Bobcat).

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La partie graphique : HD 6250 et HD 6310


Si Ontario et Zacate sont basés sur la même partie CPU (seule la fréquence d'horloge des deux cœurs Bobcat change de 1 GHz pour le premier à 1,6 GHz pour le second), la partie graphique diffère quelque peu entre les deux APU. En effet, l'Ontario est équipé d'un Radeon HD 6250 alors que c'est un Radeon HD 6310 qui officie au sein du Zacate. Avec leurs 80 unités de shaders, 8 unités de textures et 4 ROP, ces deux puces reprennent la structure d'une Radeon HD 5450, dont elles sont effectivement issues. Compatibles DirectX 11 et OpenGL 4.1 (alors que les puces Sandy Bridge ne prennent en charge que DirectX 10.1), ces deux solutions ne diffèrent finalement que par leur fréquence de fonctionnement : 500 MHz pour la Radeon HD 6310 contre 280 MHz pour la Radeon HD 6250.

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L'architecture Fusion implique l'utilisation partagée du contrôleur mémoire, à l'image de ce qui existe également sur les plates-formes Sandy Bridge. Les Radeon HD 6250 et 6310 peuvent ainsi adresser 256 Mo de mémoire vidéo dans la mémoire centrale. En revanche et contrairement à Intel, AMD n'a pas fait le choix du partage de la mémoire cache L3 entre les cœurs Bobcat et le GPU. Terminons en précisant qu'AMD a pris soin d'intégrer l'UVD3 (pour Unified Video Decoder) au coeur graphique de ses APU. Il s'agit de la troisième génération de son moteur d'accélération matérielle maison dédié à la vidéo haute définition. Zacate et Ontario prennent ainsi en charge les vidéos MPEG 2, VC1, H.264, mais aussi MPEG-4 part 2 comme les DivX ou les Xvid. De quoi fortement alléger la charge de travail des Bobcats durant la lecture d'une vidéo, et donc augmenter l'autonomie des ordinateurs portables dans le cadre d'un tel usage. Notez en revanche que le format MVC, utilisé pour les Blu-ray 3D, n'est pas pris en charge par nos deux APU.
Modifié le 01/06/2018 à 15h36
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