Test: AMD Llano und die Lynx-Plattform - APUs für alle

Veröffentlicht am: von

AMD-Vision-A8Heute hat AMD mit Llano und der dazugehörigen Lynx-Plattform eine neue Generation offiziell vorgestellt. In einem kurzen Überblicksartikel wollen wir über die APU und die Plattform informieren und einige Benchmarkergebnisse zeigen. Den ausführlichen Llano-Test wird es hingegen in der nächsten Hardwareluxx [printed] geben.

Llano stellt einen deutlichen Bruch mit der bisherigen AMD-Strategie dar. Zum einen verabschiedet AMD sich davon, eine einheitliche Plattform zu nutzen. Während die verspäteten High-End-Prozessoren Bulldozer Mainboards mit dem Sockel AM3+ und Chipsätze der AMD 900er-Reihe nutzen werden, nimmt Llano im Sockel FM1 Platz und wird mit den AMD-Chipsätzen A55 und A75 kombiniert. Noch gravierender ist allerdings die Neuausrichtung beim internen Aufbau von Llano. Es handelt sich nicht mehr um eine herkömmliche CPU, sondern um eine APU (Accelerated Processing Unit). Mit dieser neugeschaffenen Bezeichnung möchte AMD auf die große Besonderheit von Llano hinweisen - der Prozessor bietet neben zwei bis vier Prozessorkernen auch eine leistungsfähige integrierte Grafik. Sie soll bisherigen Lösungen (z.B. Intels Sandy Bridge-Prozessoren) deutlich überlegen sein und zudem bereits DirectX 11 unterstützen.

AMD möchte mit Llano vor allem im Mainstream-Marktsegment punkten. Nach AMD-Untersuchungen entstammen mehr als 50 Prozent der verkauften Computersysteme diesem Bereich (400-700 US-Dollar). Parallel wurde festgestellt, dass 80 Prozent der Spieler Gelegenheitsspieler sind. Llano soll die Antwort auf diese Analysen sein - ein günstiger Prozessor mit so leistungsstarker Grafik, dass Gelegenheitsspieler (und damit die Mehrheit der Spieler) prinzipiell auf den Kauf einer separaten Grafikkarte verzichten kann. Damit stellt sich vor allem die Frage, ob der GPU-Teil von Llano wirklich ausreichend leistungsstark für den Gelegenheitsspieler ist. Parallel muss aber auch hinterfragt werden, wie sich der CPU-Teil der APU bewährt.

Wirft man einen Blick auf das Blockdiagramm von Llano, wird schnell deutlich, welche Funktionen der Prozessor übernimmt. Die eigentlichen CPU-Kerne (Codename "Stars", 32 nm-Fertigung) nehmen nur einen Teil der Die-Fläche ein. Der GPU-Bereich mit angeschlossenem Unified Video Decoder (UVD) steht dem praktisch gleichberechtigt gegenüber. Daneben haben auch das Dual-Channel-DDR3-Speicherinterface, die Northbridge und der PCIe-Teil (24 Lanes) ihren Weg in den Prozessor gefunden.

Durch Klick auf das Bild gelangt man zu einer vergrößerten Ansicht

Bei den "Stars"-Kernen hat AMD das Rad nicht neu erfunden, sondern die Vorgängergeneration leicht optimiert. AMD gibt an, dass es immerhin einen Leistungszuwachs um rund 6 Prozent geben soll - Grundlage dafür seien IPC-Verbesserungen und der größere Cache. Bei einigen Modellen ist eine Taktsteigerung per AMD Turbo Core möglich.

Durch Klick auf das Bild gelangt man zu einer vergrößerten Ansicht

Im CPU-Bereich lässt Llano also keine großen Überraschungen erwarten. Ganz im Gegenteil ist davon auszugehen, dass in dieser Disziplin Intel weiterhin AMD problemlos auf Distanz halten kann. Es ist allerdings auch gar nichts AMDs Ziel, mit überragender CPU-Leistung zu glänzen - die APU insgesamt soll überzeugen.


Ungleich revolutionärer als im CPU-Teil geht es im GPU-Bereich von Llano zur Sache. AMD profitiert hier von der ATI-Übernahme 2006 und kann auf die hauseigenen GPU-Lösungen zurückgreifen. Sumo basiert auf der bekannten Redwood-GPU, die in der Radeon HD 5670 zum Einsatz kam. Eine GPU also, die DirectX 11 unterstützt und im Budget-Bereich durchaus überzeugen kann. Für Llano wurde Redwood weiter optimiert. Es wird ein kleinerer Fertigungsprozess genutzt (32 nm, Global Foundries) und das Speicherinterface zur Northbridge wurde neu entwickelt. Der Videoprozessor (UVD) wird anders als bei der Radeon HD 5670 nicht mehr in Version 2.2, sondern bereits in Version 3.0 eingesetzt. Sumo unterstützt die üblichen Kantenglättungs-Verfahren (bis zu 24-faches MSAA, SSAA und MLAA) sowie bis zu 16-faches Anisotropische Filtern.

Durch Klick auf das Bild gelangt man zu einer vergrößerten Ansicht

Je nach Llano-Serie kommen unterschiedliche GPU-Varianten zum Einsatz. Die A8-Serie kann eine integrierte Radeon HD 6550D mit 400 Stream-Prozessoren, 20 Textur-Einheiten (TMUs) und 8 Raster-Operation-Einheiten (ROP) vorweisen. Das ist identisch zur Radeon HD 5670. Die Taktraten wurden gegenüber der Budget-Grafikkarte allerdings gesenkt, die Radeon HD 6550D arbeitet mit 600 MHz. Für die Llano A6-Serie wird die integrierte GPU beschnitten. Die Radeon HD 6530D bietet nur noch vier SIMD-Einheiten, damit dann also 320 Stream-Prozessoren und 16 TMUs. Auch der GPU-Takt wurde mit 443 MHz deutlich abgesenkt.

Durch Klick auf das Bild gelangt man zu einer vergrößerten Ansicht

Zumindest die voll ausgestattete A8-Serie bietet also beste Voraussetzungen, um eine im Bereich der integrierten GPUs bisher unbekannte Leistung zu bieten.

Durch Klick auf das Bild gelangt man zu einer vergrößerten Ansicht

Sollte die Leistung der integrierten Grafik doch nicht ausreichen, bietet AMD die Möglichkeit, Llano mit bestimmten diskreten Radeon-Grafikkarten zu kombinieren - praktisch also eine Art CrossfireX. AMD nutzt allerdings den einleuchtenden Namen Dual Graphics. Die Kombinationsmöglichkeiten sind eingeschränkt, nur drei Grafikkarten können gemeinsam mit den Llano-Modellen der A6- und A8-Reihe für Dual Graphics genutzt werden. Wir berichteten bereits ausführlicher über die Kombinationsmöglichkeiten, auch unter Einbeziehung der A4-Serie. Einige Angaben der dortigen Quelle weichen allerdings von AMDs aktueller Darstellung ab.


Im uns vorliegenden Presse Briefing werden nur vier Llano-Modelle vorgestellt, je zwei Modelle der A8- und der A6-Serie:

Durch Klick auf das Bild gelangt man zu einer vergrößerten Ansicht

Laut der AMD-Seite soll das Line up jedoch wesentlich umfangreicher ausfallen (wir berichteten):

Modell Cores Taktrate / mit Turbo Grafikeinheit
A4-3300 2 2,5 GHz HD 6410D
A4-3400 2 2,7 GHz HD 6410D
A6-3500 3 2,1 GHz / 2,4 GHz HD 6530D
A6-3600 4 2,1 GHz / 2,4 GHz HD 6530D
A6-3650 4 2,6 GHz HD 6530D
A8-3800 4 2,4 GHz / 2,7 GHz HD 6550D
A8-3850 4 2,9 GHz HD 6550D

Die Tabelle illustriert anschaulich die Abstufungen zwischen den einzelnen Llano-Serien. Die A4-Modelle können auf zwei Rechenkerne zugreifen, die A6-Variante auf drei beziehungsweise vier Kerne und die Flaggschiff-Serie A8 auf vier Kerne. Parallel zur variierenden Kernzahl kommen unterschiedlich leistungsstarke GPU-Varianten zum Einsatz. Noch ist unklar, ob alle Modelle zum Launch verfügbar werden - denkbar scheint auch, dass zu Beginn nur die vier Modelle erhältlich sein werden, die das Presse-Briefing darstellt. Zur Preisgestaltung der einzelnen Modelle liegen noch keine detaillierten Informationen vor. Ersten Listungen zufolge sollen die beiden Modelle A6-3650 und A8-3850 für rund 120 bzw. 130 Euro gehandelt werden (wir berichteten). Die kleineren Llano-Modelle werden dann sicherlich deutlich günstiger sein.

Parallel gibt es natürlich noch Ableger für den Mobil-Bereich, diese haben wir hier bereits vorgestellt.

Für unsere Tests wurde uns von AMD das Top-Modell, der A8-3850, zur Verfügung gestellt. Einige Impressionen von dieser APU wollen wir unseren Lesern nicht vorenthalten. Das erste Bild zeigt den Pin-Vergleich zwischen Llano und einem AM3-Prozessor, dann ist Llanos Kehrseite allein im Bilde und schließlich zeigt sich der Prozessor im Sockel FM1.

Durch Klick auf das Bild gelangt man zu einer vergrößerten Ansicht

Durch Klick auf das Bild gelangt man zu einer vergrößerten Ansicht

Durch Klick auf das Bild gelangt man zu einer vergrößerten Ansicht

CPU-Z zeigt an, dass der A8-3850 im Leerlauf auf 800 MHz heruntertaktet. Die Spannung liegt dann bei rund 1,01 Volt.

A8-3850-1


Für die Sockel FM1-APU wird es zwei Chipsätze geben - den A55 und den A75. Die beiden Chipsätze unterscheiden sich deutlich bei der Ausstattung. So bietet der A55 anders als der A75 nur SATA 3 Gb/s, auch USB 3.0 wurde gestrichen.

Durch Klick auf das Bild gelangt man zu einer vergrößerten Ansicht

Anhand der Blockdiagramme kann der beschnittene Funktionsumfang dieser Chipsätze nachvollzogen werden. Nicht umsonst spricht AMD selbst von Fusion Controller Hub (FCH) und nicht mehr von Chipsatz. Sowohl Speichercontroller, digitale Videoausgänge als auch ein Großteil der PCIe-Lanes sind direkt an die APU angebunden. Der Rumpf-Chipsatz übernimmt praktisch die klassischen Funktionen einer Southbridge, stellt also u.a. SATA- und USB-Anschlüsse bereit.

Durch Klick auf das Bild gelangt man zu einer vergrößerten Ansicht

Durch Klick auf das Bild gelangt man zu einer vergrößerten Ansicht

Die Blockdiagramme illustrieren nochmals die wesentlichen Unterschiede zwischen beiden Chipsätzen - die unterschiedliche USB- bzw. SATA-Unterstützung.

Eine ganze Reihe von Mainboardherstellern haben bereits Produkte für Llano angekündigt bzw. vorgestellt. Einen Teil davon konnten wir auch in unseren News präsentieren. AMD selbst fasst die Partnerschaften und Llano-Mainboards zusammen:

Durch Klick auf das Bild gelangt man zu einer vergrößerten Ansicht

Bei Llano sind CPU- und GPU-Leistung gleichermaßen interessant. Einige Benchmarkergebnisse sollen aufzeigen, ob sich die Theorie - minimal gesteigerte CPU-Leistung, herausragende GPU-Leistung - auch in der Praxis bestätigt. Wir haben dazu das schnellste Llano-Modell, den AMD A8-3850, gegen einige Konkurrenten antreten lassen. Zuerst ein Blick auf die CPU-Leistung:

 

bench1

Im aktuellen Cinebench setzt sich das Llano-Modell deutlich von einem AMD Triple-Core der vergangenen Generation ab. Es liegt aber deutlich hinter den hochgetakteten Phenom-Modellen X4 970 (3,5 GHz) und X4 980 (3,7 GHz) zurück. Intels-Stromspar Quad-Core Core i5-2400S, ein aktuelles Sandy Bridge-Modell, ist ebenfalls deutlich schneller als das Llano-Flaggschiff. 

bench1

Schaut man auf die Leistung eines einzelnen Kerns, kann sich der AMD A8-3850 nur minimal vom etwas niedriger getakteten Phenom II X3 720 (2,8 GHz) absetzen. Hier werden die Verwandtschaft der beiden Kerne und damit auch die geringen Verbesserungen bei Llanos CPU-Leistung besonders deutlich.

bench1

Dank des zusätzlichen Kernes kann das Llano-Modell den älteren Triple-Core abhängen, wenn alle Kerne beansprucht werden.

bench1

Der Video-Codier-Bench x264 zeigt ein ähnliches Bild wie Cinebench - Llano sortiert sich zwischen Phenom II X3 und dem Core i5-2400S ein.

bench1

Bei der AES-Verschlüsselung eilt Intels Sandy Bridge der Konkurrenz davon. Llano sortiert sich hingegen zwischen den schnellen Phenom Quad-Cores und dem Phenom II X3 ein.

bench1

Bei der Speicherbandbreite kann der AMD A8-3850 erstmals die älteren AMD Quad-Cores überflügeln. Die Verbesserungen beim Speicherinterface tragen hier offenbar Früchte.

bench1

Im synthetischen Futuremark 3DMark Vantage kann Llanos integrierte Grafik ihre Stärke ausspielen. Sandy Bridge wird deutlich distanziert, der A8-3850 erreicht mehr als die doppelte Punktzahl. Auch eine kleine diskrete Grafikkarte wie die Radeon HD 6450 kann problemlos übertrumpft werden. Die Radeon HD 6670 ist hingegen deutlich schneller. Dual Graphics (die Kombination aus integrierter Llano-Grafik und zusätzlicher diskreter GPU) erreicht durchaus einen erkennbaren Effekt.

bench1

Auch im Crysis-Benchmark bestätigt sich dieses Bild. Auffällig ist hier, dass Llano in der gewählten niedrigen Auflösung durchaus spielbare Frameraten erreicht.

Wie erwartet, gelingen dem CPU-Teil von Llano keine Riesensprünge. In dieser Hinsicht liegt Llano auf einem Level mit bisherigen AMD Phenom-Modellen. Die GPU-Leistung sticht hingegen heraus. Auch Crysis kann mit Abstrichen auf dieser APU flüssig berechnet werden - das gelingt erstmalig einer integrierten GPU. Dual Graphics sorgt für einen erkennbaren Leistungsschub und kann damit unter Umständen nützlich sein.

Ist AMD mit Llano nun wirklich der größte Durchbruch im x86-Prozessor-Segment seit 30 Jahren gelungen (wie es eine Präsentationsfolie vollmundig verkündet)? Diese Frage lässt sich hier nur zum Teil beantworten - zum einen, weil dieser Artikel nur einen kurzen Überblick geben kann und soll. An dieser Stelle sei nochmals auf unseren ausführlichen Llano-Test in der nächsten Hardwareluxx [printed] verwiesen (Heft 04/2011). Zum anderen aber fehlen doch noch einige Bausteine, um den Erfolg der APU abschätzen zu können. Entscheidend wird zum einen sein, wie AMD potentielle Käufer von den Vorteilen der neuen Generation überzeugen kann (hier spielt u.a. die noch unbekannte Preisgestaltung eine Rolle), zum anderen aber auch, wie die Anbieter von Komplett-PCs Llano aufnehmen.

Prinzipiell kann das Konzept hinter Llano überzeugen. Für viele Nutzer, die nur gelegentlich und/oder mit moderaten Ansprüchen spielen, reicht die Leistung der integrierten Grafik sicher aus. Gegebenenfalls kann die Grafikleistung dank Dual Graphic mit einer diskreten Grafikkarte auch noch etwas nach oben geschraubt werden - leider sind den Kombinationsmöglichkeiten allerdings enge Grenzen gesetzt. Bei der CPU-Leistung kann Llano sich nicht von bisherigen AMD-Prozessoren absetzen. Realistisch betrachtet ist diese Leistung für den Normalnutzer zwar völlig ausreichend, ein etwas größerer Performancegewinn wäre jedoch dennoch wünschenswert gewesen.

Mit Llano beschreitet AMD konsequent den Weg, zunehmend bisher ausgelagerte Funktionen in den Prozessor zu integrieren. Eine Entwicklung, die auch beim Konkurrenten Intel beobachtet werden kann. Llano ist allerdings bisher das konsequenteste Produkt auf diesem Weg. Erstmalig kann die Leistung der integrierten Grafik mit aktuellen Budget-Grafikkarten mithalten, Gelegenheitsspieler können praktisch auf die Investition in eine Grafikkarte verzichten. Entscheidend für den Erfolg wird an dieser Stelle aber sein, ob Anwender wirklich bereit sind, auf eine externe GPU zu verzichten. Hier muss zunächst ein Umdenken auf Anwenderseite stattfinden.

Durch Klick auf das Bild gelangt man zu einer vergrößerten Ansicht

Weiterführende Links: