Analyse und Benchmarks der AMD Kaveri Notebook-Plattform

Bevor wir den Aufbau von Prozessor und Grafikeinheit genauer unter die Lupe nehmen, wollen wir uns zunächst einen allgemeinen Überblick über den Chip verschaffen. Bereits hier zeigt sich die erste, entscheidende Neuerung: Wurden Trinity und Richland noch in 32 Nanometern gefertigt, kommt Kaveri in einem feineren 28-Nanometer-Prozess daher. Dabei ist nicht nur die Entscheidung für einen sogenannten Half-Node-Shrink erstaunlich (CPUs werden klassischerweise fast immer in Full-Node-Prozessen gefertigt), sondern auch dessen technologische Ausrichtung: War der alte 32 Nanometer SOI-Prozess (High-k + Metal-Gate) noch vorrangig auf hochtaktende CPUs ausgelegt, steht bei der neuen 28-Nanometer-Fertigung (SHP, ebenfalls bei Globalfoundries) stärker die Packdichte im Vordergrund – und die ist vor allem für den komplexen GPU-Part bedeutsam.

So kommt es, dass trotz praktisch stagnierender Fläche von 245 mm² plötzlich mehr als 2,4 Milliarden Transistoren Platz auf dem Die finden, während es bei Trinity/Richland nur etwa 1,3 Milliarden waren. Dennoch bleibt es auch weiterhin bei lediglich zwei CPU-Modulen respektive vier Integer-Kernen und einem Dual-Channel DDR3-Controller, der nun (modellabhängig) aber etwas schnellere Module bis hin zu DDR3-2133 unterstützt. Folglich kommt der Transistorzuwachs in erster Linie der GPU zugute – doch dazu in Kürze mehr. Zu den weiteren Neuerungen zählt die Unterstützung von PCIe 3.0 sowie der TrueAudio Technologie.

Von der CPU-Leistung und der TDP-Klasse her befindet sich der A10-7300 in direkter Konkurrenz zu folgenden CPUs/APUs (Auswahl): 

• Intel Core i3-4010U (Haswell, 2x 1,7 GHz, kein Turbo, Hyperthreading, TDP 15 W)
• Intel Core i3-3217U (Ivy Bridge, 2x 1,8 GHz, kein Turbo, Hyperthreading, TDP 17W)
• Intel Core i3-4020Y (Haswell, 2x 1,5 GHz, kein Turbo, Hyperthreading, TDP 11,5 W)

Die Notebooks bzw. Tablets mit diesen Prozessoren, die wir in den Vergleich aufgenommen haben, repräsentieren in etwa das für die jeweilige Plattform durchschnittliche Leistungsniveau.

Besonders interessant ist natürlich der direkte Vergleich mit dem Richland-"Vorgänger" des A10-7300.

• AMD A8-5550M (4x 2,1 - 3,1 GHz, TDP 35 W)

basiert noch auf dem 32-nm-Herstellungsprozess und ist aufgrund der höheren TDP erst für Notebooks ab etwa 14 Zoll geeignet. Ebenso wie beim A10-7300 beläuft sich der L2-Cache auf 4 MB, als Speicher kann maximal DDR-1600 an den integrierten Controller angebunden werden. Unterschiede gibt es natürlich auch bei der Grafikeinheit, dazu mehr im Absatz 3D-Leistung. Das "Vorgänger" haben wir in Anführungszeichen gesetzt, weil es keine ULV-Richlands gibt, wir aber nicht auf noch ältere Generationen zurückgreifen wollten. 

Zur besseren Einordnung haben wir die Vergleichsgrafiken noch um die Richland-APU 

• AMD A10-5750M (4x 2,5 - 3,5 GHz, TDP 35 W, Richland-Spitzenmodell)

und ein Gerät mit dem stark verbreiteten 

• Intel Core i5-4200U (Haswell, 2x 1,6 - 2,6 GHz, Hyperthreading, TDP 15 W)

ergänzt.

Die wesentlichsten Unterschiede zwischen dem A10-7300 und dem Quasi-Vorgänger A8-5550M sind neben Effizienzsteigerungen durch Änderungen an der Architektur im Fertigungsprozess (28 nm vs. 32 nm), in den leicht abweichenden Basis- und Spitzentakten und vor allem in der TDP zu suchen. So ist zu beobachten, dass das neue Modell trotz der verkleinerten Fertigungsstruktur tendenziell mit niedrigeren Frequenzen unterwegs ist und die Turbo-Spielräume nicht im gleichen Maße ausgenutzt werden können wie beim Vorgänger.

Unsere CPU-Benchmarks bestätigen diese Beobachtung. Zwar liegt der A8-5550M in allen Einzeldisziplinen der drei Cinebenches vor dem A10-7300, der Vorsprung ist aber gering — und das bei gegenüber Richland nahezu halbierter TDP. Die Ergebnisse der anderen CPU-Benchmarks unterstreichen diese Tendenz. Auch mit den vergleichbaren Intel-CPUs kann der Kandidat gut mithalten.

Wie im Einleitungsartikel angedeutet, stellt die Integration einer gegenüber Intels HD-GPUs deutlich leistungsfähigeren Grafikeinheit seit geraumer Zeit ein Alleinstellungsmerkmal der AMD-APUs dar. In Sachen 3D-Leistung orientieren wir uns an den Scores der reinen Grafik-Benchmarks der 3DMarks 2013 und 11 sowie des Cinebenches R11.5.

Der relativ anspruchslose DX9-Benchmark Ice Storm sieht die ältere, in den A8-5550M integrierte Radeon HD 8550G noch mit einem Vorsprung von fast 50 % vorne, der bei steigenden Anforderungen (Cloud Gate, DX10) in Richtung eines kleinen Rückstands beim 3DMark 11 zusammenschmilzt — und das trotz des niedrigeren Taktes der Radeon-R6-Grafik und halbierter TDP des gesamten A10-7300. Hier scheint die neue GCN-Architektur ihren Vorteil auszuspielen, was noch deutlicher wird, wenn man sich die Scores des ComputeMark v2.1 ansieht, der als GPGPU-Benchmark besonders stark von GCN profitiert. Außerdem sind bei der R6 natürlich auch mehr Ausführungseinheiten aktiv. Die On-Chip-GPUs von Intel bleiben von sehr wenigen Ausnahmen abgesehen stets deutlich im Hintertreffen. Nicht zuletzt ist darauf hinzuweisen, dass AMDs zukunftsweisende Mantle-API erstmals mit Kaveri auch von mobilen APUs unterstützt wird; ein erster Benchmark mit Thief hat bewiesen, dass Systeme wie das Acer Aspire E5-551-T8X3 mit im Verhältnis zur Grafikeinheit relativ schwachen CPUs deutlich davon profitieren können.

Alles in allem hat uns die Kaveri-APU AMD A10-7300 trotz des unverständlichen Schnitzers bei den 4k-Videos sehr gut gefallen. Gegenüber Richland hat sich die Pro-MHz-Leistung deutlich gesteigert, was sich in einer in Relation zur fast halbierten TDP nur relativ geringen Minderleistung bei APUs mit vergleichbaren Takten ausdrückt. Die Grafik-Performance profitiert deutlich von der neuen GCN-Architektur, und als Schmankerl gibt es exklusiv die Unterstützung für AMDs spannende Mantle-Technologie. Wenn AMDs Preispolitik mitspielt und die Hersteller davon ablassen, Notebooks mit AMD-APUs zusätzlich noch mit kaum stärkeren, dedizierten Grafikkarten zu überfrachten, könnten uns spannende, preiswerte Notebooks mit einer Gesamtleistung erwarten, die der von günstigen Intel-Nvidia-Systemen entspricht, dabei aber leiser und kühler unterwegs sind und weniger kosten.