未來屬于Fusion？APU一年融聚路回顧
泡泡網(wǎng)筆記本頻道12月21日 Fusion APU平臺是今年AMD在消費級筆記本市場用以對抗英特爾的主力產(chǎn)品，于年初CES展會上正式發(fā)布，同時也宣告融聚時代的正式到來。
和競爭對手類似，APU同樣使用了CPU與GPU融合的設(shè)計理念，成功將兩者設(shè)計在同一晶圓上，但不同的是它更加注重此二者的協(xié)同運算能力，可充分發(fā)揮兩種處理器的優(yōu)勢，并借此消除計算瓶頸，也就是我們常說的“異構(gòu)計算加速”，因此APU處理器也被稱為“加速處理器”。
作為主力級產(chǎn)品，AMD將APU分為Brazos以及Llano兩大陣營，前者主要出現(xiàn)在入門筆記本以及小尺寸超便攜筆記本身上，具備低功耗或超低功耗的特性，包括E、C兩大系列，并分別提供單核、雙核型號；而后者則針對主流高性能機型研發(fā)，雙核或四核心，整合了更為強勁的Radeon圖形單元，并支持與外部獨立顯卡混合交火，兼具物理層面的節(jié)能技術(shù)。
接下來筆者就誠邀大家一起，回顧下AMD Fusion APU平臺的點點滴滴，也希望通過此篇文章，大家能對APU有一個更好的認識。
去年，英特爾與英偉達兩家公司口水戰(zhàn)不斷，CPU與GPU到底誰將取代誰也成為廣大網(wǎng)友熱議的話題，而隨后同時掌握這兩項技術(shù)的AMD提出了兩者融合的發(fā)展趨勢。
PC領(lǐng)域的困境：CPU與GPU各司其職
隨著CPU核心的增加，電腦在一般計算任務處理，普通程序應用與串行數(shù)據(jù)計算上都取得了長足的進步，而GPU則憑靠工藝和技術(shù)革新也在物理顯示、視頻加速、視覺應用及并行計算上嶄露頭角。這時，將兩者融合在一起就能進一步增強電腦串并行計算（異構(gòu)計算）能力，大幅提升每瓦性能。
在這種形勢下，AMD早在2006年成功收購了ATI之后就開始研發(fā)Fusion處理器，而隨著研發(fā)進程的進行，越來越多的新特性顯現(xiàn)出來。
APU可以簡單的被理解為CPU與GPU的集合體，此外，它還囊括了北橋、內(nèi)存控制器等等，并具備這些設(shè)備的所有特性。
而將這種種組件整合到一起，我們發(fā)現(xiàn)其無論是體積，還是功耗都有著質(zhì)的突破。
此外，從四核Llano晶圓示意圖上不難看出，APU加速處理器十分重視圖形核心，其所占面積幾乎達到了整個晶圓的一半！
看點一：超低功耗、節(jié)能
對筆記本而言，平臺功耗越低，機器可獲得的續(xù)航時間就越長，發(fā)熱也越小，同時也越利于減小筆記本體積重量，增強便攜性。當前E系列APU處理器功耗僅為18W，而面向超便攜筆記本推出的C系列功耗更是低至9W，這些都比主流35W的筆記本處理器低出了不少，也使得筆記本全天候續(xù)航成為常態(tài)。
此外，不僅僅是低功耗的Brazos系列，定位較高的Llano系列APU處理器在功耗控制方面也有著獨到之處，采用目前非常先進的核心門供電方案，可對沒有負載的模塊徹底斷電，并可隨時喚醒恢復，杜絕了空閑電路的電流消耗；除此之外，它還引入了精簡化時鐘網(wǎng)格技術(shù)，在不工作的時候可高效地關(guān)閉數(shù)字電路的一部分，減少能源消耗，并降低發(fā)熱。
全速運行狀態(tài)，APU所有模塊都正常工作；
沒有視頻類應用時，UVD模塊被關(guān)閉；
沒有圖形和游戲應用時（或使用獨顯時），整個集顯模塊都可以被關(guān)閉。
看點二：異構(gòu)計算
所謂異構(gòu)計算就是要讓CPU和GPU協(xié)同工作，互相幫助、消除計算時所存在的瓶頸，并且讓CPU和GPU各自去運行自己最擅長的工作。在這方面I+N組合顯然要遜色一些，一方面它要求GPU部分足夠強，另一方面其僅僅是使用GPU擔任傳統(tǒng)的CPU工作，而無法調(diào)用CPU資源，加速更是無從談起。
對此，同時擁有X86處理器以及高性能GPU研發(fā)能力的AMD顯然具備得天獨厚的優(yōu)勢，同時將這兩者設(shè)計到同一晶圓之上，拉近兩大處理核心距離，減少運算資源浪費、降低數(shù)據(jù)傳輸延遲，將異構(gòu)計算的優(yōu)勢發(fā)揮的淋漓盡致！
此外，異構(gòu)計算加速也要通過軟件廠商的配合來實現(xiàn)，在開啟和關(guān)閉狀態(tài)下這些軟件的運行表現(xiàn)有著天壤之別。
看點三：DirectX 11、OpenCL 1.1等特性
今年是DirectX 11全面普及之年，DirectX 11可更有效地發(fā)揮新硬件的能力、提高物理效果和游戲AI、增強畫面細節(jié)復雜度，并針對多核心處理器進行全面優(yōu)化。而所有APU處理器均完整支持這一特性，融聚Radeon HD 6000系列顯示核心，提供Tessellation曲面細分，ShaderModel 5.0，OpenGL 4.1全面支持；高品質(zhì)抗鋸齒和各項異性過濾支持，最高支持24xMSAA、SSAA、MLAA；以及OpenCL 1.1，DirectCompute 11，AMD APP異構(gòu)計算加速技術(shù)。較之對手的DX10.1圖形產(chǎn)品有著巨大優(yōu)勢。
看點四：Llano混合交火
Llano APU當中已經(jīng)整合了規(guī)格和性能都相當不錯的顯卡，那如果搭配獨立顯卡，強大的集顯如果被禁用的話豈不可惜？針對有更高3D性能需求的用戶，AMD想到了這一點，并且開發(fā)了混合交火技術(shù)，讓集顯也能發(fā)揮余熱，為獨顯提供不錯的性能加成。
A8與A6系列APU處理器由于集顯規(guī)格較強，可以和大部分HD6000M系列獨顯組成混合交火。而A4系列集顯規(guī)格刪減較多，AMD限制它只能與入門級HD6400M獨顯組建混合交火。據(jù)AMD官方數(shù)據(jù)顯示，混合交火與獨立顯卡相比，最多可以獲得75%的性能提升。
看點五：Turbo Core動態(tài)超頻技術(shù)
AMD在設(shè)計Llano APU時，在硬件層面引入了數(shù)字APM模塊來精確測量核心的耗電量及運行溫度，這樣就可以根據(jù)處理器的功耗和溫度變化，來決定下一步是超頻還是節(jié)能。比如，某項應用多核CPU無效，只有一顆核心滿載運行，那么就單獨對這一顆CPU進行大幅超頻，讓它在最短的時間內(nèi)完成工作；
再比如某游戲?qū)PU要求不高，而對顯卡要求很高，那就讓CPU處于低頻率狀態(tài)運行，讓GPU超頻運行，總之總功耗不要超過TDP就行了，這樣讓功耗動態(tài)的游走于各處理單元之間，可以將APU的性能發(fā)揮到最大。
● 處理器信息
AMD C-50是APU處理器中的超低功耗型號，代號Ontario，雙核，熱設(shè)計功耗僅為9W，主頻1.0GHz，集成AMD Radeon HD 6250圖形核心，具備80個流處理器，頻率280MHz，圖形規(guī)格已經(jīng)相當于入門級Radeon HD 5450。雖然沒有專用顯存，但對付超便攜筆記本、上網(wǎng)本綽綽有余。
處理器信息
AMD C-50處理器為原生雙核心，采用40納米工藝制造，同時支持64位運算，處理器主頻1GHz。
● 圖形信息
顯示核心信息 GPU-Z截圖
APU C-50集成顯示核心為AMD Radeon HD 6250，支持DirectX 11、SM5.0等等，定位入門級別。此外，由于我們測試過的C-50筆記本僅配備了單根2GB單通道內(nèi)存，因此難免對集成顯卡性能發(fā)揮造成限制。
● 整體性能
Windows7 體驗得分
從Windows7體驗得分上看，最低分出現(xiàn)在處理器項2.8分，內(nèi)存、圖形、游戲圖形、主硬盤四項較為均衡，都在4.1分以上。處理器之所以會成為瓶頸，一個是因為其主頻較低，僅為1GHz；另一個重要原因是APU平臺注重的是CPU與GPU的協(xié)同運算能力，在Windows體驗中會有這樣低的表現(xiàn)，也不難理解。
● GPU加速功能
FishIE Tank測試是IE9瀏覽器在加入GPU加速功能之后提供的加速性能檢測工具，在未開啟APU加速功能時，250條魚下的測試成績僅為2幀。而開啟GPU加速之后，直接提升至33幀，可以說，加速處理器的名號還是比較貼切的。
關(guān)閉IE9的GPU加速（250條魚：2FPS）
開啟IE9的GPU加速（250條魚33FPS）
可以看出來，在未開啟GPU加速功能時，250條魚下的測試成績僅為2幀。而開啟GPU加速之后，直接提升至33幀，可以說，加速處理器的名號還是比較貼切的。
● 高清視頻解碼
AMD Fusion APU采用了全新視頻解碼器UVD 3.0，它可以支持的高清格式非常廣，比如VC-1、MPEG-2、H.264、藍光、HD DVD等等。另外，由于GPU參與到運算當中，所以CPU可以得到相應的緩解。
測試使用大家常用的暴風影音2011播放器，在開啟硬件高清加速的情況下，分別用四段不同編碼格式720P和1080P分辨率的高清視頻對AMD C-50 APU進行測試，測試結(jié)果如下，最高僅55%處理器負載率對于9W處理器來講還是非常出色的：
高清測試結(jié)果
《魔戒》播放畫面截圖 CPU使用率55%
720P視頻播放占用率 33%
● 游戲測試
《冰封王座》游戲中，我們把所有的特效都已經(jīng)打開，畫質(zhì)高，游戲幀數(shù)基本在30至40幀之間浮動，可以說還是可以很好的運行的。
《鬼泣4》測試下，D級評分，游戲幀數(shù)在25幀左右徘徊，在敵人較少場景中可上30幀，基本可玩。而這是APU競爭對手的同類筆記本所做不到的。
性能方面，主打超低功耗入門級別的APU C-50處理器雖然在處理器表現(xiàn)上欠佳，但由于支持GPU加速功能，在諸如IE9、暴風影音2011等應用中表現(xiàn)非常不錯。此外，它打破了傳統(tǒng)小尺寸筆記本不能游戲的定律，工作閑暇之余，玩玩諸如魔獸、植物大戰(zhàn)僵尸，還是非常愜意的。
● AMD E-350詳細信息
AMD E-350處理器是首批發(fā)售的低功耗版本之一，代號Zacate，雙核，擁有1.6GHz主頻，1MB二級緩存，融合AMD Radeon HD 6310圖形核心。
處理器信息
顯示核心信息
從規(guī)格上看，E-350除了CPU部分有所改善，GPU部分規(guī)格基本和C系列持平。同樣，測試樣機僅配備單通道2GB內(nèi)存，圖形性能同樣受到了一定限制。
● 整體性能
同樣處理器分數(shù)最低，但與C系列雙核APU相比還是有著很大改善的，不過這個圖形性能明顯沒有什么提升。
● 游戲表現(xiàn)
E-350 APU處理器在《生化危機5》游戲默認畫質(zhì)下幀數(shù)僅為14.9，看來與大型3D游戲無緣。不過根據(jù)C-50的表現(xiàn)，我們有理由相信其在《冰封王座》之類老游戲面前還是能輕松應對的。
各項測試結(jié)果均表明，E-350處理器在CPU單元、內(nèi)存控制等方面確實有所改善，但并沒有達到質(zhì)的飛躍。與此同時，融聚的HD 6310在規(guī)格方面也沒有比HD 6250強，因此整體表現(xiàn)只能算平平?？磥硪朐谥髁鞒叽鐧C型中展示出APU的魅力，還得看更為高端的Llano。
● CPU、GPU信息
AMD A6-3400M是最常見的Llano APU處理器，四核，擁有4MB二級緩存，每核心各1MB，主頻1.4GHz，智能超頻頻率2.3GHz，并融聚了AMD Radeon HD 6520G圖形核心，具備高達320條流處理管線。
處理器詳細信息
融聚的顯示核心詳細信息
從規(guī)格上看，A6內(nèi)置的6520G在規(guī)格上已經(jīng)非常不錯了，幾乎達到了中端主流水準。與此同時，作為Llano殺手锏招數(shù)，其還支持與獨立顯卡的交火，如我們最常見的Radeon HD 6650M。
與之交火的HD 6650M詳細信息
此外，我們曾經(jīng)測試過的這款Llano A6筆記本標配2×2GB雙通道DDR3內(nèi)存，硬盤為5400rpm機械，系統(tǒng)Windows 7，對整個平臺性能發(fā)揮基本沒有限制。
● 各項測試數(shù)據(jù)匯總
測試結(jié)果表明，A6四核處理器CPU部分性能已經(jīng)比較接近i3，同時交火后的圖形性能明顯要好很多，7028的3DMark 06成績相信是任何核顯都追趕不上的。不過良心話，在主流應用方面，其跟I+N組合相比確實還存有差距，至于消費者是否買賬，也只能看兩者價格差距了。
● A6四核Llano筆記本集成顯卡/交火狀態(tài)游戲測試成績對比
通過對比我們發(fā)現(xiàn)，A6集顯平臺已經(jīng)可以較流暢運行絕大多數(shù)游戲，甚至包括《孤島危機2》在內(nèi)，同時交火性能有提升，最大可達73.8%！游戲普遍40幀左右的成績筆者已經(jīng)十分滿意了。而這樣的表現(xiàn)，即使是換做同價位的I+N平臺，恐怕也較難做到！
高端的Llano A8-3500M四核處理器具備1.5GHz主頻、2.4GHz智能超頻能力，4MB二級緩存，并內(nèi)置HD 6620G圖形核心，擁有多達400條流處理單元。此外，我們拿到的測試樣機還帶有HD 6630M獨立顯卡以進行交火使用。
在對比測試環(huán)節(jié)，三臺筆記本除了處理器以及芯片組、獨立顯卡有所不同，其余環(huán)節(jié)均相同，并均采用最新版本驅(qū)動程序。
● PCMark 7
PCMark11對顯示性能要求不高，所以不管NVIDIA還是AMD的獨顯對綜合性能影響都不大。尤其是SandyBridge平臺，由于加入了獨立的媒體處理單元，在部分測試中成績尤為突出，導致分數(shù)比NVIDIA獨顯都高，確實有點不太公平。
● HC Benchmark
HC Benchmark是中國計量科學院開發(fā)的全球先進款真正的異構(gòu)計算基準測試工具，能夠同時調(diào)用CPU和GPU的運算資源。
A8-3500M系統(tǒng)擁有獨顯和集顯兩塊顯卡，而且都支持OpenCL計算，因此可以獲得不少的性能增益，最終性能超過了Phenom II X4 P960獨顯系統(tǒng)。
而Intel平臺，SandyBridge自身的集顯并不支持OpenCL計算加速，配套的NVIDIA顯卡也無法與CPU一起進行異構(gòu)計算，只能是要么GPU算要么CPU算。最終SandyBridge平臺的測試完全由CPU獨立完成，與AMD平臺CPU+GPU或者APU+GPU的運算能力相差很大！
● Wprime
wPrime是一款質(zhì)數(shù)計算軟件，與Super Pi只能支持單線程不同的是，wPrime可以支持多線程，可以測試多核心處理器性能的計算能力，可以看做是一款多核版的SuperPi，而且全新的算法效率更高。
雖然wPrime運算性能測試環(huán)節(jié)A8輸給了i5，但23.74秒的成績比i3動輒32秒的表現(xiàn)還是要強出不少。
● 3DMark Vantage
從測試結(jié)果來看，Llano A8的DX10理論性能比i5、i7核芯顯卡都要好，但與I+N組合相比還是有一定差距。
● 3DMark 11
在純DX11基準性能測試環(huán)節(jié)，交火后的Llano A8完勝I+N組合
● 游戲測試
在DX11游戲面前，Llano A8處理器明顯極為從容，對I+N組合毫不放在眼里，領(lǐng)先幅度十分明顯。
可以看到，在當前主流應用下，Llano A8四核平臺并沒有太大優(yōu)勢，尤其是純CPU計算性能測試部分。但如果提起異構(gòu)計算以及DX11游戲，Llano A8確實又如發(fā)飆一般狂暴，看來這才是Llano真正優(yōu)勢所在！
相信看過四款APU筆記本的測試數(shù)據(jù)，您已經(jīng)對它們的性能有所了解，剩下的就是如何選擇的問題了。
先說以C-50為首的9W雙核APU超低功耗平臺，由于功耗超低，性能也比Atom要好上一些，因此更多的出現(xiàn)在10英寸、11英寸以及個別12英寸機型上，便攜性很好，續(xù)航也很長。如華碩的EeePC、宏碁的Aspire One高清小本等等，此類機器價格多集中在2000元左右，很便宜，適合差旅隨行李攜帶，上網(wǎng)、炒股、收發(fā)郵件、看看電影，甚至玩玩游戲，都是比較不錯的。
Acer Aspire One 522高清小本，10.1英寸，價格不到兩千
華碩EeePC 1015B，配置相同，同樣不到兩千
而E系列APU處理器在CPU部分性能稍有加強，但仍沒有擺脫低端定位。如我們最熟悉的E-350雙核，它經(jīng)常出現(xiàn)在11到15英寸之間的任意尺寸機型上，當然，這背后也意味著制造成本的增加，售價大部分維持在2500到3500元之間，性價比很一般，且不利于移動使用。因此筆者更推薦這里面價格較低的小尺寸型號。
聯(lián)想G475，14英寸，E-450雙核，帶獨顯，售價3399元
最后我們來說說Llano，其分為A4、A6以及A8三種版本，雙核/四核/四核設(shè)計，定位依次升高。
A4處理器整合了HD 6480G顯示核心，擁有240個流處理單元，2MB二級緩存，支持智能超頻技術(shù)，頻率范圍1.9~2.5GHz（A4-3310MX的頻率范圍為2.1~2.5GHz），定位和對手的移動版奔騰一致，但圖形部分明顯比奔騰里面閹割AVX指令集之后的核芯顯卡強出不少。此外，它還支持與HD 6400系列獨顯混合交火，性能增益明顯，結(jié)合普遍不足4000元的售價還是具有一定吸引力的，但價格優(yōu)勢不大。
戴爾靈越15R，A4雙核處理器、HD6470M獨顯，售價3899元
Llano A6以及A8處理器具備四核設(shè)計，融合的顯示核心也更為強大，并支持范圍更廣泛的交火。其直接競爭對手就是i3以及i5平臺，包括I+N組合。通過游戲、理論性能測試，其在DX11下，交火后可完全與I+N抗衡，但CPU處理性能偏弱，DX9以及DX10下表現(xiàn)較平庸，因此在主流應用面前依舊表現(xiàn)不是特別完美。
Acer 4560G，A6，HD6650M交火，4300元
上面這款就是Llano A6的典型交火機型，普遍40幀左右的游戲流暢度絲毫不輸同價位I+N組合，甚至部分DX11游戲下還有領(lǐng)先趨勢，適合游戲玩家朋友選擇。
AMD在CPU領(lǐng)域和Intel相比性能差距較大，而GPU方面正好相反。在GPU越來越被重視的今天，AMD通過將處于劣勢的CPU與處于強勢的GPU相結(jié)合，很好的錯開了Sandy Bridge的銳利刀鋒，對“融合”、“加速”、“異構(gòu)”等詞匯做出了最準確詮釋，在主流以及低端筆記本市場完美重現(xiàn)“田忌賽馬”的經(jīng)典故事，也為競爭對手指明了方向。
核芯顯卡僅占Sandy Bridge的一小部分
GPU占用了APU大部分晶圓
明年，Intel將推出全新Ivy Bridge平臺，22nm制程，并將核芯顯卡的EP單元由12增加至16個，引入DX11、OpenCL等特性，以此提供類似的加速效果，這一舉動無疑會縮短其與AMD在融合道路上的差距，但從物理規(guī)格提升幅度來看，GPU依舊不會成為IVB平臺的重點，APU仍有機會。
Ivy Bridge部分特性（圖片來自網(wǎng)絡(luò)）
至于超便攜移動設(shè)備領(lǐng)域，APU完勝Atom已成事實，但由于Windows 8操作系統(tǒng)引入了對ARM的支持，在這一領(lǐng)域最為強勢的NVIDIA Tegra也必將殺入，并與Intel一起形成三足鼎立之勢。至于其是否會對APU造成威脅還不得而知。
全文總結(jié)：
本文總結(jié)了AMD Fusion APU上市背景、主要特性、主要型號性能表現(xiàn)以及當前對應筆記本產(chǎn)品市場價格、適應人群以及對明年的簡單預測。在融合道路上，AMD的眼光確實比較獨特，第一時間抓住GPU在軟件應用方面的重要作用并加以發(fā)揮，搶占低端及部分主流市場，獲得成功。當然，這也和AMD是目前唯一同時掌握CPU與GPU核心技術(shù)的因素息息相關(guān)。
從現(xiàn)在掌握的信息看來，未來IVB依舊會留給APU一定市場份額，而Tegra要想搶奪市場也需等待Windows 8系統(tǒng)的發(fā)布。因此筆者相信短時間內(nèi)APU是完全可以扛住這兩大陣營帶來的壓力的。最后，愿APU在明年依舊大放異彩！■<
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