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Processori AMD Llano per notebook (AMD A): architettura e prestazioni - Power Gating

Processori AMD A (Llano): prestazioni e caratteristicheAMD ha presentato ufficialmente la seconda famiglia di prodotti Fusion, costituita dalle APU note con il nome in codice di Llano, sviluppate espressamente per i notebook di fascia media e alta, con una grande attenzione alle prestazioni, specialmente in ambito multimediale, e al risparmio energetico.

Power gating

La più importante tra le strategie di design adottate per contenere il TDP è sicuramente il Power Gating. La APU Llano è dotata infatti di ben 1.45 miliardi di transistor e senza una gestione efficiente degli assorbimenti energetici non sarebbe possibile contenerne i consumi. Per questo motivo AMD ha diviso l'intera APU in due principali "Isole Energetiche", ciascuna dotata della sua alimentazione indipendente.

Nella prima ci sono tutti i componenti della CPU, mentre nella seconda troviamo GPU, controller della memoria e Northbridge. Ciascuna delle due "isole" ha il proprio voltaggio, uno condiviso fra i vari core del processore (VDD) ed un altro condiviso fra i vari componenti che possiamo catalagare, nel complesso, come northbridge (VDDNB). Grazie al power gating, sono ora supportati gli stati Core C6 (CC6) con la possibilità di spegnere ogni singolo core, e Package C6 (PC6) che permette di diminuire il voltaggio sull'intero canale.

Isole energetiche su AMD Llano

Il canale VDDNB è condiviso tra CPU, GPU, UVD3, controller della memoria e Northbridge, con la possibilità di gestire dinamicamente sia la tensione sia la frequenza di clock. La prima sarà impostata automaticamente a seconda dello stato nel quale si trovano tutti i componenti che condividono il canale, mentre la frequenza sarà ovviamente regolata in base ai carichi di lavoro. La granularità del power gating è così fine da permettere anche di spegnere ogni singolo componente, ad esempio il motore UVD3 per il decoding hardware dei filmati in Alta Definizione, fino ad arrivare, in teoria, alla quasi totalità degli elementi dell'APU.

Per il core grafico, inoltre, si utilizza un meccanismo indipendente dai driver: se l'intervallo di idle rilevato risulta superiore a quello massimo previsto, il core grafico viene spento. C'è poi un controllo dinamico del consumo generato dal controller della memoria.

Immagine termica di un processore Llano con UVD3 e GPU disabilitati

Un'altra tecnologia interessante, implementata per ottimizzare ulteriormente i consumi dell'intero sistema, si chiama Adaptive Backlight Modulation e si basa su un'analisi dell'immagine riprodotta a schermo, in modo da poter ridurre gradualmente l'intensità della retroilluminazione aumentando però al contempo la brillantezza dei singoli pixel, in modo tale da ridurre il consumo complessivo dello schermo, mantenendo al contempo l'immagine percepita il più possibile vicina all'originale.

Sia la tecnologia di power gating che il controllo dell'output video, non sono del tutto inediti, ricalcando tecniche simili già adottate da processori per notebook concorrenti.