AMD Fusion e accelerazione hardware: test di montaggio videoFacciamo il punto della situazione sull'accelerazione hardware di AMD Fusion servendoci di Corel VideoStudio Pro X4: quali benefici per il video editing su netbook e notebook ultraportatili?


Fino a non molto tempo fa notebook ultrasottili e netbook sono stati considerati dispositivi adatti unicamente alla fruizione di contenuti, ma non certo a produrli. Tutto ciò che non rientrava nella navigazione Web e nelle applicazioni tipo office era precluso a questa classe di device, ed in particolare il montaggio video. Infatti, la potenza limitata delle CPU a disposizione e spesso la mancanza di un acceleratore video adeguato, hanno per molto tempo seriamente limitato l'impiego degli ultraportatili economici in tale scenario d'uso.

Con l'avvento delle soluzioni Fusion di AMD però le prospettive stanno rapidamente cambiando. Come sappiamo, il colosso statunitense ha unificato in un unico die sia la CPU che la GPU, con la prospettiva di servirsi dell'apporto delle risorse del motore grafico per velocizzare le prestazioni generali del sistema.

Le potenzialità sono enormi, anche se per il momento il supporto per l'accelerazione hardware su piattaforma AMD Fusion è sostanzialmente limitato alla tecnologia UVD (Unified Video Decoder), ormai giunta alla terza generazione: un motore hardware dedicato al decoding, indispensabile per riprodurre video HD sul portatile senza sovraccaricare di lavoro la CPU, ma che può essere utilizzato anche per velocizzare il montaggio video sui portatili del segmento ultramobile.

Schema di un processore AMD Fusion: si noti l'unità UVD

Come vedremo nel corso di questo articolo, programmi di video editing appositamente ottimizzati, come Corel VideoStudio Pro X4 o Cyberlink PowerDirector 9 (qui l'analisi dei test effettuati da UMPCportal), possono sfruttare il motore UVD per la decodifica delle tracce video, con un sensibile miglioramento in termini di prestazioni e consumi. Purtroppo gli 80 core delle GPU Radeon integrate nelle attuali APU Fusion di fascia bassa non sono abbastanza veloci da apportare un miglioramento sul fronte della codifica video, ma possono comunque essere utilizzate per accelerare alcuni effetti post produzione (qui un illuminante approfondimento di UMPCportal sull'argomento). Ne consegue che l'attuale supporto GPGPU (General Purpose GPU) nel montaggio video è assai modesto, ma la possibilità di sgravare la CPU dai compiti di decodifica, affidandoli alla tecnologia UVD3, è già di per sé sufficiente a garantire un evidente miglioramento delle performance.

Per misurare quale sia concretamente l'entità di questo vantaggio, abbiamo provato ad eseguire un task molto comune fra chi fa video editing a livello amatoriale: la creazione di un video MPEG2 a 25fps in formato 720p, unendo una copertina ad una traccia video AVCHD, con l'aiuto di Corel VideoStudio Pro X4.

 

 


I sistemi di test

Per saggiare lo stadio di sviluppo e le reali potenzialità dell'accelerazione hardware abbiamo scelto alcuni portatili molto diffusi e dotati di una piattaforma non troppo pretenziosa: il nostro interesse infatti è di verificare se il supporto dell'accelerazione hardware da parte degli ultimi software di video editing sia giunto a un livello tale da permettere buoni risultati anche su piattaforme portatili non professionali e accessibili dal vasto pubblico casalingo.

La scelta è caduta su tre portatili, di cui due equipaggiati con APU AMD Fusion, un netbook Acer Aspire One 522 e un notebook MSI XSlim X370, rispettivamente con processore AMD C50 e AMD E350. Il terzo, un netbook Samsung NC210, è basato su una normalissima piattaforma Intel Atom che non supporta l'accelerazione hardware e che, assieme a un nettop basato su NVIDIA ION 2, è stato inserito nella comparativa come punto di riferimento, per quantificare meglio le differenze tra sistemi che supportano o meno tali tipi di tecnologie computazionali.

Acer Aspire One 522

I risultati ottenuti sono molto interessanti e, per certi versi, inattesi, ed aprono prospettive incoraggianti per il futuro dell'editing video anche su dispositivi mobili non particolarmente potenti.

Prima di dare un'occhiata più da vicino alle CPU in questione, richiamiamo alla memoria i cardini fondamentali della tecnologia Fusion.
AMD ha infatti deciso di puntare tutto su due concetti: l'efficacia in ambito multimediale e il risparmio energetico. Per fare questo ha sviluppato il progetto Fusion, che prevede l’unificazione su un solo die della tradizionale CPU e del processore grafico, dando vita a un chip chiamato APU (Accelerated Processing Unit). Le prime APU Fusion sono basate su due differenti architetture, Bulldozer, destinata a prodotti di fascia alta dove la potenza di calcolo è fondamentale, e Bobcat, un’architettura che fa invece della flessibilità d’uso e del risparmio energetico i suoi punti di forza ed è quindi destinata ad equipaggiare prodotti di fascia media, che è quella che qui ci interessa.

La microarchitettura Bobcat a sua volta si declina in versioni differenti a seconda del target di riferimento. Quello che equipaggia l’MSI è, ad esempio, il processore E350, nome in codice Zacate, un dual core con processo litografico a 40 nm, frequenza di lavoro di 1.6 GHz e TDP di 18 W, mentre l'Acer Aspire One 522 utilizza l'AMD C50, nome in codice Ontario, sempre un dual core con processo produttivo a 40 nm, ma con una frequenza di lavoro di solo 1 GHz e TDP di appena 9 W. Entrambe le soluzioni hanno una cache di primo livello di 128 KB e una di secondo livello di 1024 KB.
Queste APU integrano poi come detto una GPU, in questo caso la Radeon HD 6310 per quanto riguarda l'E350, che offre supporto alle DirectX11 e agli shader model 5.0 ed è dotata di 80 unità di calcolo, mentre il C50 è equipaggiato con la Radeon HD 6250, architetturalmente identica alla 6310, ma con frequenze di lavoro di core e shader unit minori (280 MHz contro 500).

L'APU è abbinata ad un southbridge, residuo dei vecchi chipset, che prende il nome di Fusion Controller Hub o FCH, e che aggiunge il supporto per le interfacce SATA, USB, LAN Ethernet ed il codec audio. L’insieme della APU e dell’FCH costituisce la piattaforma chiamata Brazos.

A questi due processori abbiamo affiancato, come detto a scopo puramente comparativo, un netbook e un nettop Intel.
Il primo fa uso di un processore Intel Atom N550, un dual core di nuova generazione (core Pineview), con processo produttivo a 45 nm e frequenza di lavoro di 1.5 GHz. Al contrario della precedente generazione Diamondville queste nuove CPU sono di tipo monolitico, ossia i due core sono fisicamente parte di un unico die, mentre prima erano due single core affiancati. Si tratta comunque di un miglioramento che porta benefici marginali in termini di prestazioni pure, ma che contribuisce invece ad abbattere i consumi; inoltre adesso i nuovi Atom integrano al proprio interno anche il controller di memoria e la GPU Intel Graphics Media Accelerator (GMA) 3150.

Il nettop è munito di NVIDIA ION 2 che, come sappiamo, è semplicemente una scheda video dedicata da abbinare sempre ai nuovi processori Intel Atom. Realizzato con tecnologia a 40 nm, il core GT218 che ne è alla base è dotato di 16 unità di calcolo che possono lavorare a una frequenza di 405, 475 o 535 MHz (a seconda del produttore), offre supporto alle DirectX 10.1 e agli shader model 4.1, è dotato di 512 MB di RAM DDR3 operanti a 790 MHz e supporta la tecnologia CUDA, la versione NVIDIA della tecnologia Stream AMD (ora chiamata APP - Accelerated Parallel Processing) in ambito GPGPU. Nvidia Ion 2 integra un motore di decodifica HD PureVideo equivalente a AMD UVD 3 integrato nelle APU Fusion, ed è pertanto in grado di beneficiare del supporto dell'accelerazione hardware di Corel VideoStudio Pro X4.

 


UVD 3

Il motore di decodifica video UVD 3 costituisce parte integrante delle APU Fusion al pari dei core della CPU e di quelli della GPU. Una delle funzioni che più può interessare l'utente casalingo è la transcodifica video, ossia tradurre un flusso video da un formato all'altro, operazione che ad esempio accade quando si effettua un montaggio. Questa operazione è solitamente delegata ai processori, tagliando fuori ultraportatili e netbook che montano CPU ottimizzate per ridurre i consumi ed i costi più che per garantire le migliori performance.

L'unificazione in un unico SoC di processore e GPU ha però portato all'interno della APU anche l'unità di decodifica hardware UVD di terza generazione, in grado di gestire MPEG2, MPEG4, H-264 e Blu-Ray 3D. Il motore UVD3 può essere sfruttato per velocizzare la fase di decodifica del processo di transcodifica a patto che il software utilizzato sia in grado di ripartire il carico di lavoro in maniera tale da avvantaggiarsi di questa feature. È esattamente quello che fa l'ultima versione di corel Video Studio Pro X4.

Corel VideoStudio Pro X4

Corel è un gigante del settore e non ha bisogno di presentazioni. VideoStudio Pro è il suo programma di editing video che, già dalla release X3, ha iniziato a sfruttare le funzioni di accelerazione hardware e che nella sua ultima versione, X4 appunto, ha affinato il supporto, aggiungendo le APU Fusion e riuscendo ad offrire ancora più funzioni e a diminuire i tempi di elaborazione rispetto al passato.

Corel VideoStudio Pro X4

Non si tratta però dell'unica novità introdotta dall'ultima release. Sicuramente da segnalare è la possibilità di realizzare filmati di animazione a passo uno (ossia con riprese di un solo fotogramma per volta, in cui ogni volta si cambia la posizione del soggetto ripreso, per poi montare tutto insieme e dare vita ad animazioni molto particolari), oppure l'introduzione della funzionalità Lasso di Tempo, che permette di velocizzare un filmato o di togliere singoli fotogrammi, in modo da condensare parte del racconto in poco tempo, ad esempio un'intera giornata in pochi minuti, o accelerare il tramonto o l'alba con effetti spettacolari. Notevole anche la possibilità di salvare i propri filmati 2D trasformandoli in 3D, postarli, ad esempio su YouTube 3D, e poi rivederli con gli occhiali appositi in dotazione col programma. infine l'area di lavoro è ora flessibile e permette, tramite semplice trascinamento, di spostare e ridimensionare i riquadri dove più si desidera, anche su due monitor ad esempio. 

Andando a sbirciare "sotto il cofano", il supporto all'accelerazione hardware è stato migliorato e quindi ora l'editing e il rendering video risultano più veloci, inoltre è stata introdotta la funzione di upscaling, ossia il processo che permette di portare la risoluzione di un flusso video da una determinata risoluzione a una maggiore, ad esempio da una risoluzione standard a una ad alta definizione. Il tutto offerto a un prezzo aggressivo e interessante, visto che la versione completa è proposta a soli 89.50 €, mentre per l'upgrade dalla versione precedente bastano 69.50 €.

 


Test

Come accennato in precedenza, il test è consistito nell'effettuare il montaggio dello stesso video in formato 720p, tramite il software Corel VideoStudio Pro X4, con e senza l'attivazione dell'accelerazione hardware, cronometrando il tempo di esecuzione del task dal momento dell'avvio fino al completamento, per ciascuno dei concorrenti. Il task consiste essenzialmente nella decodifica e ridimensionamento di un filmato AVCHD a 1080p di un paio di minuti, con l'aggiunta di uan copertina in formato .AVI e nell'encoding del video che ne risulta in formato MPEG2.

Come termine di paragone sul versante desktop, abbiamo scelto un PC dalla dotazione hardware particolarmente diffusa ed economica, e non troppo recente, con processore Intel Core 2 Quad Q6600 e scheda video ATI HD 2400 Pro. Insomma abbiamo creato uno scenario molto simile a quello in cui potrebbe ritrovarsi un qualsiasi utente medio.

Senza l'aiuto dell'accelerazione hardware, le prestazioni non sono entusiasmanti: il portatile MSI con APU AMD E350 impiega 6:27 minuti a completare il montaggio video, mentre il netbook Acer basato su APU AMD C50 supera addirittura i 10 minuti. Potrebbe sembrare strano che l'ACER Aspire One 522, dotato di AMD C50, impieghi più tempo del Samsung NC210 con piattaforma Intel Atom: sappiamo infatti che l'Atom ha un'architettura in-order, che dovrebbe essere meno performante rispetto a quella out-of-order del C50. Bisogna però tenere presente che l'Atom ha 500 MHz di frequenza di clock in più rispetto alla CPU AMD C50 e che può contare su quattro core logici grazie alla tecnologia HyperThreading.

Abilitazione dell'accelerazione hardware su Corel Video Studio Pro X4

Attivando il supporto per l'accelerazione hardware dal menù Impostazioni di Corel VideoStudio, sia per la fase di editing sia per la fase di creazione del video (ma solo per la decodifica, come chiarito nelle sezioni precedenti), i tempi quasi si dimezzano. Il portatile MSI XSlim X370 equipaggiato con AMD E350 scende così a 3:28 minuti, ed il tempo del netbook ACER Aspire One 522 con AMD C50 si abbassa a 5:30. Si tratta quindi di un guadagno sostanzioso, quantificabile in circa il 46 % di tempo in meno impiegato per terminare lo stesso task.

Prestazioni di video editing

Nel nostro grafico, i tempi dei due laptop AMD si posizionano esattamente a cavallo degli score registrati dal nettop Nvidia ion 2.
È un buon risultato, che da un lato avvicina la soluzione Fusion migliore (AMD E350 + HD 6310) alle prestazioni del desktop e dall'altro la distanzia abbastanza nettamente dalla piattaforma Atom di riferimento.

 


Considerazioni finali

Fino a qualche anno fa svolgere operazioni di video editing in mobilità era impensabile per la maggior parte dell'utenza consumer. Farlo infatti avrebbe richiesto il possesso di potenti desktop replacement, assai costosi e non alla portata di tutti e soprattutto ingombranti, pesanti e con un'autonomia insufficiente in mobilità, specialmente se per una parte del tempo fossero stati messi alla frusta.

Con l'avvento di nuove soluzioni tecniche nel campo dei microprocessori per PC portatili e lo sviluppo di nuovi software di videoediting in grado di sfruttare tali tecnologie, la situazione è cambiata. MSI XSlim X370 costa 599 €, ACER Aspire One 522 solo 279 €, consumano pochissimo (la piattaforma hardware di cui è dotato il primo 18 W, la seconda soltanto 9W) e quindi consentono un'autonomia elevata eppure rendono possibile effettuare montaggi video HD non particolarmente pesanti in una manciata di minuti.

Benché permanga ancora un ovvio distacco rispetto ad una piattaforma desktop performante, l'accelerazione hardware e le soluzioni che AMD raccoglie sotto il nome Fusion rappresentano un sostanziale e corposo passo in avanti per il mondo mobile, perché con poca spesa consentono l'accesso ad una esperienza d'uso completa ed appagante (ricordiamo  che il programma di video editing Corel VideoStudio Pro X4 usato nel nostro test costa solo 89.50 €).

Adesso basta un notebook di fascia media o addirittura un netbook di ultima generazione per poter creare contenuti HD in poco tempo e senza incidere troppo sull'autonomia e siamo solo agli inizi, perchè il debutto delle soluzioni AMD ha già innescato una competizione che porterà a breve Intel ad esordire con soluzioni alternative (la nuova piattaforma Atom, Cedar Trail è attesa per settembre 2011), abbassando così i prezzi e aumentando le prestazioni in breve tempo, a tutto vantaggio dell'utente finale, che dall'anno prossimo avrà dinanzi a sè un panoréma di soluzioni vasto e una conseguente possibilità di scelta che fino a qualche mese fa era impensabile.

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