HSA在设计上的最大优势是Carrizo内部的异构统一寻址(hUMA)。CPU和GPU可以通过hUMA实现内存共享,两者均可访问所有平台的内存,并将数据分配给系统内存空间的任意位置。这种存储一致性架构大大减少了完成多项任务所需的指令数量,从而使性能和能效得到提升。
全新节能特性
多项全新节能技术首次在CarrizoAPU上应用。为了解决瞬变电压下降问题(也被称作下垂),传统的微处理器设计提供大约10%到15%的额外电压以确保处理器始终拥有适当的电压。但是从能耗的角度来讲,过电压的成本很高,因为它浪费电力的比率,是与电压增加的平方成正比的(即10%的过电压意味着大约20%的电力浪费)。
AMD已经研发了多项技术来优化电压。最新的处理器可在大约数纳秒或十亿分之一秒内对平均电压和瞬变电压下降进行比较。从CarrizoAPU开始,这项电压自适应操作功能将在CPU和GPU上同时启用。由于频率的调整是在纳秒内完成,计算性能几乎不受影响,而GPU功耗降低达到10%,以及CPU功耗降低高达19%。
另一项在Carrizo上首次得到应用的电源技术,被称作自适应电压和频率调节(AVFS)。除了传统温度传感器和功率传感器,这项技术还采用了独特的专利技术:硅速度能力传感器和电压传感器。速度和电压传感器使每个APU可以适应其特定的硅特性、平台行为和操作环境。通过针对这些参数进行实时调整,AVFS可降低多达30%的功耗。
除了通过减少核心面积来帮助降低CPU的功耗之外,AMD优化的28nm制程技术带来更佳的电源效率,并调谐GPU执行以在功耗受限情况下达到最佳运行状态。在相同频率下,功耗比Kaveri显卡降低多达20%。结合以上创新,AMD能效创新的目标在于继续以已定型的、成本优化的28nm制程工艺,达到与提升制程工艺相似的节能效果。