AMD Piledriver 打樁機架構解析，二代 APU 挑戰 Core i3 跑實測

近年來 AMD 在 CPU 研發上碰到現實的問題，再怎麼強的新架構，都還是看不到對方頂級產品的車尾燈，這點令人相當難過。而筆者認為，能夠支撐 AMD 一路與其他公司抗衡至今的，還是自收購 ATI 公司而來，引以為傲的繪圖技術。

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• 規格：架構與腳位全換新
• CPU：功耗優異，高時脈換效能
• GPU：內顯王寶座，效能堪比獨顯
• GIGABYTE F2A85X-UP4 主機板完全解讀

因此從Bobcat、Llano這兩代APU設計中，儘管整合的繪圖核心都擁有當代數一數二強悍的實力，但CPU效能還是高不成低不就，仍然在低價位市場與對手苦戰，而這也讓Trinity以救世主之姿降臨。拿出Trinity與Llano、Bobcat相比，Trinity一樣擁有AMD有史以來最好的內顯，其效能足以傲視對手。而過去往往視為罩門的CPU運算效能，在設計Trinity之時也整合了現今AMD最先進的微處理器架構Piledriver（打樁機），讓Trinity擁有比起Llano更高的時脈。就產品本身可以說是AMD近期主要處理器與繪圖技術的集大成。也可以說是Piledriver微架構的提前彩排。

Piledriver 做了什麼

Piledriver架構嚴格說起來，與Bulldozer的差異並不大。簡單整理一下，Bulldozer架構下的每個模組會由2個擁有4條管線的整數運算單元組成，但他把所謂的FPU（浮點運算單元）從2個合成1個，於是128位元的FPU因為2合1變成了256位元，這個模組內的L2快取是共享的，而L1則是每個模組獨佔。因此說它是雙核心不太對，因為FPU只剩下1個而不是2個，而架構上看起來是有點怪的單核心，但比較確切來說是變成2個邏輯核心。

Piledriver在架構上不會與Bulldozer有太大的差別，而部分國外科技媒體則稱它為「New Stepping of Bulldozer」，是步進比較新的Bulldozer。指令集方面，將加入FMA4/3、AVX、AES和XOP等新指令集，並且加強的電源管理方面的功能，使功耗效能比表現更佳，並且將會有更高時脈的產品出現。給人一種「只對耗電問題解決，並在某些方面的改良當中讓時脈變得更好提升。

▲Piledriver很有可能會只是小改良的Bulldozer，會在耗電與時脈上有點能耐，但5月發表Mobile版本Trinity時已經讓我們先見識過了。

規格：架構與腳位全換新

以一個長久以來標榜著P-Rating的CPU設計公司來說，AMD近期先是追逐多核心，接著開始追起高時脈數字，有點令人詫異。APU雖然打出了AMD手中最好的一張牌，但前代的Llano貧弱的CPU效能上，已經加強消費者對APU僅止於低價機種的印象。

超時脈APU拼市場

AMD的下一步以高時脈為出發點，從原本A8-3870K時期最高預設時脈3.0GHz，拉高到現在Trinity的3.8GHz。這點雖然看起來有勇無謀，但至少能在時脈數字上先挽回面子，再透過壓低訂價來鞏固入門級使用者佔有率。值得一提的是，A10-5800K雖有逼近4GHz的預設時脈，但在自家Turbo Core 3.0技術輔助後，除了預設4.2GHz的Turbo時脈外，甚至可以瞬間衝出將近5GHz的數字。不過高時脈亦有廢熱與耗電問題，容易被消費者放大檢視。

關鍵字：APU

APU是Accelerated Processing Unit的縮寫，中譯為加速處理單元或加速處理器。在傳統電腦設計中，CPU負責絕大多數的運算工作，但仍無法滿足電腦的所有運算需求。而在整合APU後，可輔助CPU處理特殊運算，像是圖形處理、向量計算。這類的輔助處理單元大多是GPGPU（通用運算處理器）、FPGA（field-programmable gate array），或是任何可以執行特殊運算的單元。

APU廣為人知是AMD在2011年推出代號Llano的處理器之後，其後APU幾乎成為該系列CPU的代名詞。但是廣義來說，Intel具備HD Graphics顯示核心的CPU也能算是APU的一種。

北方群島成就繪圖核心

繪圖核心技術已經是AMD最大的王牌，也是APU最大的賣點所在。APU能撐出一片市場，繪圖部門的研發成果並不能避而不談。而令人覺得微妙的是，APU的發展勢必要與自家的獨顯有一段距離差，以避免產品線重疊。這一代的GPU，使用VLIW 4架構，與北方群島系列有相似的血緣。Trinity的GPU設計來自於精簡後的Cayman核心。有204個紋理單元與8個ROPs，每組Thread Processor中只有4個Stream Processing unit，每個Stream Processing unit設有6個SIMD引擎，每個SIMD擁有16個VLIW4陣列，總和有384個SP。雖然384個SP較過去400個SP少了點，但因為架構從VLIW5提升到VLIW4，因此反而效率有所增加。

關鍵字：Trinity一詞源自何處？

Trinity就是基督教信仰中的「三位一體」，三位是三種位格(persons)，指天父、耶穌、聖靈（或稱做聖神）。AMD用Trinity是指Piledriver架構處理器、Northern Islands架構GPU與Southern Islands影像引擎。

前後代腳位不合

從上一代Llano的FM1腳位，到現在Trinity的FM2腳位，很多人第一個印象都是「X！先前買的又要淘汰了。」但筆者認為，AMD從939、AM2一路下來到現在的AM3+、FM1腳位，在散熱器的安裝與扣具距離上，幾乎是同個模型刻出來的。現在的AMD腳座就算分成上下兩片的形式來扣住散熱器，也一樣可沿用舊式扣具。這點在FM2上也獲得了印證。不過處理器看起來針腳很像，但腳座彼此不合，FM1的APU仍然只能插在FM1主機板，無法用在FM2，而FM2也是同樣的道理。

晶片組的部分，則是Trinity推出後比較缺乏改變的地方。隨著APU推出，對應的晶片組只有A85X一款。改變的部分幾乎乏善可陳。最主要的部分是SATA 6Gb/s的埠數從過去的6組提高到了8組，晶片組TDP為7.8W。大多數的規格都沒有變，USB 3.0仍然是4組，而CrossFore的支援仍然將16條PCI-E通道拆分成x8/x8來運作。

舊晶片組有條件沿用

但可以確定的是，便宜好用的A75、A55晶片組仍然有存活的機會，只要廠商搭配FM2處理器插槽，就能支援Trinity。而Intel陣營中幾乎快成為國民配備的PCI-E 3.0匯流排，在A85X晶片組依然見不到，也可能是因為AMD覺得沒必要跟進，或是這一代產品適合維持現狀。不管如何，A85X會是第一個專為Socket FM2推出的晶片組，這點是肯定的。

▲圖為A85X晶片組。支援8組SATA 6Gb/s。

▲Socket FM1與Socket FM2外觀相似，但彼此不相容。

關鍵字：PCI-E

PCI-E是Peripheral Component Interconnect Express的縮寫，屬於電腦匯流排的標準之一。PCI-E是由PCI基礎架構修改而來，但是兩者之間並不相容。PCI-E已經成為電腦最重要的匯流排，目前最新規格為PCI-E 3.0。要完全發揮PCI-E 3.0的頻寬，需要匯流排、介面卡、處理器三方支援。顯示卡部分，GTX 600系列與HD 7000系列已經更新為PCI-E 3.0，其餘設備則有不少仍是PCI-E 2.0規格。

雙顯示搭配不變

先前在Llano處理器時期提出的「Dual Graphics」技術，白話的說，讓強如入門內顯的繪圖核心，與自家的指定顯示卡聯合運算的技術，在Trinity推出時也有放。只是搭配的顯示卡還是大家熟悉的老面孔。以官方文件中敘述的部分，AMD A10系列對應AMD Radeon HD 6670、6570這兩張顯示卡，而AMD A8系列則僅對應Radeon HD 6570，AMD A6與A4處理器則是對應AMD Radeon HD 6450。

但支援歸支援，這些中低階卡已經推出一段時間，市面上除了Radeib HD 6670尚有較多品牌之外，其他的幾乎都已經停產或僅剩下少數品牌。如果對內外雙顯示協同運算很有興趣的玩家，恐怕得多跑二手賣場尋寶。

各項強化彌補前代缺點

整體來說，Trinity內含4顆Piledriver架構的邏輯核心，時脈在搭配Turbo Core後可達4.2GHz甚至更高；GPU則是修改自Northern Islands核心架構，其Radeon HD 7660D效能堪比一般入門卡；最後是雖然看起來不太起眼，但實際上已經支援到3+1螢幕輸出的Eyefinity技術。其他瑣碎的特色包括將DisplayPort升級到1.2，加大的頻寬對提升解析度時的流暢度影響很大；而除了處理器之外，GPU的部分也納入AMD OverDrive的支援；開始支援AMD所推出的AMD Memory Profile認證，以及據說改進許多相容性問題的Dual Graphics。

以實用度的考量，Trinity在規格上的演變仍相當有魅力。繪圖核心更是達僅略遜於Radeon HD 6570的表現，對於大多數的小遊戲、或是部分懷舊的老遊戲，都可以擁有相當的畫質體驗。而對應的平台也加入了過去推出的A75與A55晶片組，除了缺少相容舊產品的設計之外，本身已是出色的產品。

▲Trinity 平台架構示意圖。

對應Dual Graphics的顯示卡清單

Dual Graphics雖然在這次產品推出時較少著墨，但官方文件中還是聊備一格的提到了。截稿前的觀察，Radeon HD 6570與Radeon HD 6450都屬於較難買到的顯示卡，若想特別針對Dual Graphics這項功能去採購零件，遇到的阻力相對會較大一些。

 

▲AMD現役3種CPU針腳規格，若仔細端詳，AM3+腳位的FX-8120缺口相當好認，FM2腳位的A10-5800K與FM1腳位的A8-3850有不少針腳位置衝突，2種規格無法互通。

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（後面還有：CPU - 功耗優異，高時脈換效能）