Компания AMD продолжает планомерно реализовывать стратегию использования архитектуры HSA в своих процессорах и новым её этапом стала поддержка AMD heterogeneous Uniform Memory Access (AMD hUMA).

Напомним, что HSA (Heterogeneous Systems Architecture) – это интеллектуальная вычислительная архитектура, которая позволяет CPU, GPU и другим процессорам работать в «гармонии» на едином кристалле кремния. При этом обеспечивается оптимальное их функционирование благодаря эффективному распределению задач. Например: ядра GPU более эффективны при параллельных нагрузках, в то время как CPU более пригоден для обработки последовательного потока данных.

Первые APU (AMD Llano) характеризовались лишь объединением на одном кристалле ядер центрального и графического процессоров. Что, тем не менее, было очень важным шагом вперёд, в сравнении с традиционными процессорами. При этом ядра CPU и GPU использовали для вычислений отдельное адресное пространство памяти (Non-Uniform Memory Access — NUMA), что значительно уменьшало эффективность их работы.

Например, процессорным ядрам необходимо обработать большой объём информации и для этого система подключает вычислительные ресурсы GPU. Но так как адресное пространство доступной памяти у них разное, то CPU необходимо скопировать все данные в память GPU. После этого GPU завершает их обработку и процессор копирует результаты в свою память для дальнейшей работы с ними.

Необходимость двойного копирования информации существенно снижает скорость обработки данных и негативно влияет на уровень продуктивности системы в целом. Но использование архитектуры AMD hUMA предоставляет оптимальный выход из этой ситуации. Поскольку в APU c AMD hUMA процессорные и графические ядра используют единое адресное пространство памяти, то для существенного ускорения вычислительного процесса CPU просто указывает GPU на данные, которые необходимо обработать. После завершения CPU сразу же начинает использовать результаты для последующих вычислений. Как видим, процедуры копирования данных отпадают сами по себе, что открывает существенный резерв для увеличения продуктивности работы системы без повышения тактовых частот.

Среди других важных преимуществ архитектуры AMD hUMA стоит выделить:

— кеш-память процессорных и графических ядер постоянно следит за обновлёнными данными в физической памяти;
— GPU получает возможность использовать адресное пространство виртуальной памяти;
— CPU и GPU могут совместно работать со всем адресным пространством (физической и виртуальной памяти), для более эффективной обработки данных.

В результате использования AMD hUMA существенно упрощается процесс создания программного обеспечения, что позволяет ускорить его разработку, повысить стабильность функционирования и существенно снизить финансовые расходы.

В то же время рядовые пользователи получают в своё распоряжение более продуктивные системы с повышенной энергоэффективностью, поскольку выполнение тех же операций требует задействования значительно меньшего количества системных ресурсов и происходит гораздо быстрее.

В развитии HSA-архитектуры AMD помогают такие известные компании как ARM, Qualcomm, Samsung, Texas Instruments, Mediatek и другие представители HSA Foundation. По предварительным данным, до 2016 года мировая доля HSA-устройств будет в 2 раза превышать совместную рыночную долю продукции компаний Intel и NVIDIA.

В завершении предлагаем Вашему вниманию промо-ролик компании AMD, который демонстрирует возможности архитектуры HSA для создания интеллектуальных систем будущего.