AMD Accelerated Processing Unit(エーエムディー・アクセラレーテッド・プロセッシング・ユニット、略称:AMD APU)とは、AMDが2006年から開発を行なっている、CPUとGPUとを合成・統合させた新しい製品の名称である。AMDはもともとCPUおよびチップセットを手がけるメーカーだったが、このAPUの計画は、AMDによるATIの買収により浮上した。AMD APUの当初の開発コード名はAMD Fusion(フュージョン)であり、2011年の正式製品発表当初は「AMD Fusion APU」と表記されていたが、2012年後半以降、AMDは単に「APU」と呼称している。
ロードマップ AMD APU製品のロードマップを以下に示す 。
コードネーム 正式発表 CPU GPU アーキテクチャ コア数(スレッド数) 製造プロセス アーキテクチャ 演算ユニット 製造プロセス ZacateOntarioDesnaHondo 2011年1月 Bobcat 1(1)-2(2) 40nm VLIW5 80 40nm Llano 2011年6月 K10 2(2)-4(4) 32nm VLIW5 160-400 32nm Trinity 2012年5月 Piledriver 1(2)-2(4) 32nm VLIW4 128-384 32nm Richland 2013年3月 Piledriver 1(2)-2(4) 32nm VLIW4 128-384 32nm KabiniTemash 2013年5月 Jaguar 2(2)-4(4) 28nm GCN(第二世代) 128 28nm Kaveri 2014年1月 Steamroller 1(2)-2(4) 28nm GCN(第二世代) 192-512 28nm BeemaMullins 2014年4月 Puma 2(2)-4(4) 28nm GCN(第二世代) 128 28nm Carrizo-L 2015年5月 Puma+ 2(2)-4(4) 28nm GCN(第二世代) 128 28nm Godavari 2015年5月 Steamroller 1(2)-2(4) 28nm GCN(第二世代) 256-512 28nm Carrizo 2015年6月 Excavator 1(2)-2(4) 28nm GCN(第三世代) 256-512 28nm Stoney Ridge 2016年6月 Excavator 1(2) 28nm GCN(第三世代) 128-192 28nm Bristol Ridge 2016年6月 Excavator 1(2)-2(4) 28nm GCN(第三世代) 256-512 28nm Raven Ridge 2017年10月 Zen 2(4)-4(8) 14nm GCN(第五世代) 192-704 14nm Picasso 2019年1月 Zen+ 2(2)-4(8) 12nm GCN(第五世代) 192-704 12nm Dali 2020年1月 Zen 2(2)-2(4) 14nm GCN(第五世代) 128-192 14nm Renoir 2020年1月 Zen 2 4(4)-8(16) 7nm GCN(第五世代) 320-512 7nm Pollock 2020年8月 Zen 2(4) 14nm GCN(第五世代) 192 14nm Lucienne 2021年1月 Zen 2 4(8)-8(16) 7nm GCN(第五世代) 384-512 7nm Cezanne 2021年1月 Zen 3 4(8)-8(16) 7nm GCN(第五世代) 384-512 7nm Barcelo 2022年1月 Zen 3 4(8)-8(16) 7nm GCN(第五世代) 384-512 7nm Rembrandt 2022年1月 Zen 3+ 4(8)-8(16) 6nm RDNA 2 256-768 6nm Raphael 2022年8月 Zen 4 6(12)-16(32) 5nm RDNA 2 128 6nm Mendocino 2022年9月 Zen 2 2(2)-4(8) 6nm RDNA 2 128 6nm Dragon Range 2023年1月 Zen 4 6(12)-16(32) 5nm RDNA 2 128 6nm Phoenix 2023年1月 Zen 4Zen 4c 4(8)-8(16) 4nm RDNA 3 256-768 4nm Hawk Point 2023年12月 Zen 4 6(12)-8(16) 4nm RDNA 3 512-768 4nm Granite Ridge 2024年6月 Zen 5 6(12)-16(32) 4nm RDNA 2 128 6nm Strix Point 2024年6月 Zen 5Zen 5c 10(20)-12(24) 4nm RDNA 3.5 768-1024 4nm Fire Range 2025年1月 Zen 5 12(24)-16(32) 4nm RDNA 2 128 6nm Strix Halo 2025年1月 Zen 5 8(16)-16(32) 4nm RDNA 3.5 2048-2560 4nm Krackan Point 2025年1月 Zen 5Zen 5c 4(8)-8(16) 4nm RDNA 3.5 128-512 4nm Gorgon Point 2026年1月 Zen 5Zen 5c 4(8)-12(24) 4nm RDNA 3.5 256-1024 4nm
GPUコンピューティングにおけるAPUとHSA
旧来のGPUはグラフィック処理に関する機能のみに特化していたが、プログラマブルシェーダーの出現以降、汎用性に関してもその能力を拡大させてきた。GPUの高い並列処理性能を汎用処理にも活用し、コプロセッサ的な役割をさせる取り組みがGPGPUである。AMD(旧ATI)も早くから自社GPU(FireStream、Radeonなど)を活用したストリームプロセッシング技術 (ATI Stream/AMD Stream) を開発・実用化し、普及に取り組んでいたものの、競合となるNVIDIAのほうが統合開発・実行環境CUDAの整備によって普及率の点で先行していた。
GPUは並列処理に特化することでCPUをはるかに超える理論演算性能を実現しており、それを汎用処理に活用するのがGPGPUのコンセプトだが、従来のCPUとGPUとはメモリ空間が完全に独立しており、CPU-GPU間のメモリ転送にかかる処理時間およびプログラミング上の手間が、性能のボトルネックやソフトウェア開発の難しさにつながるという問題も抱えている。たとえばGPUで演算した結果をCPUで読み出して利用する場合、従来アーキテクチャではGPUメモリからCPUメモリへのデータ転送が必要となる。これは物理的にメモリが分離されているディスクリートGPUとCPUによる構成だけでなく、従来型のオンボードグラフィックスやCPU内蔵GPUといった、物理メモリを共有する構成においても同様である。
AMDはこの問題をハードウェアレベルで根本的に解決する道として、開発コードAMD Fusionのもとに、GPUをCPUと統合するFusion System Architecture (FSA) 構想を掲げることになる。GPUとCPUを統合することで、物理的にも論理的にもメモリ空間が統一され、煩雑なCPU-GPU間のメモリ転送をなくすことができる。
なおAMDは、2012年からはFSAをHeterogeneous System Architecture (HSA) 構想へと改称し、さらにHSAの実装形態であるAMD Fusion改めAMD APUをもってして、異種計算資源(異種プロセッサ)混在環境をターゲットに据えた標準API規格「OpenCL」およびヘテロジニアスマルチコアテクノロジーによるCPUとGPUの融合を推進している。
Kabini/Temash世代以降ではGraphics Core Next (GCN) 世代のGPUを搭載し、Mantle APIにも対応した。
また、HSAの完成形を支える要素技術のうち特に重要なものとして、CPU/GPUのメモリ一貫性(キャッシュコヒーレンシ)やGPUページフォールトのサポートを実現する heterogeneous Uniform Memory Access (hUMA) が挙げられるが、hUMAに対応するAPUはKaveri世代以降である。
その他、HSA環境ではHSAIL (HSA Intermediate Language) と呼ばれる中間言語によって、ハードウェアの違いを吸収できる。コンパイラ側がHSAIL生成に対応することにより、OpenCL CやC++ AMPといった並列コンピューティング向けの専用言語だけでなく、Javaのような仮想マシンベースの汎用言語でもHSA環境で動作するプログラムを記述できることになる。
他社製品への影響 Intelは、Intel AtomおよびWestmere世代のClarkdaleでCPUにGPU (Intel HD Graphics) を内蔵し、Sandy Bridge世代以降でCPU内蔵GPUの性能を大幅に向上させた。以降は従来型のオンボードグラフィックスの代替として、内蔵GPUは標準的な機能となった。NVIDIAも自社GPUであるGeForceをARMプロセッサと統合したNVIDIA Tegraシリーズを開発・販売している。
HPCなどでGPGPUの絶対性能を追求する場合、統合GPU (Integrated GPU, iGPU) よりも単体GPU (Discrete GPU, dGPU) とCPUによる構成のほうが依然として有利であることには変わりないが、AMD APUのような統合製品はノートPCやモバイル環境を考慮して、省電力性能やを重視した設計となっている。
ゲーム機ベンダーでは独自チップの開発コストが高騰していたため、主にコスト削減の目的で統合型のチップが求められた。Xbox Oneは、AMD APUを採用し、PlayStation 4は、当初Intelと開発を進めていたが、AMD APUに切り替えられた。
製品 以下ではデスクトップパソコンとノートパソコン向けの主なAPU製品について、世代ごとに記述する(ビジネス向けの製品や、省電力ノートやタブレット向けのUltra-mobile APUと呼ばれる製品は省略されている場合がある)。
パフォーマンスコア K10 世代 Llano 2011年6月に発表された製品群。CPUアーキテクチャは改良版K10で、GPUアーキテクチャはVLIW5。 製造プロセス: 32nm DirectX 11.0(FL 11_0), OpenGL 4.5, UVD 3
デスクトップ向け 対応ソケット: Socket FM1
+ Llano型番CPUGPUTDP(W)対応メモリコア数(スレッド数)クロック (GHz)L2キャッシュ(MB)型番SP数クロック(MHz) 定格 ターボA8-3870K4 (4) 3.0 rowspan="2" 4HD 6550D400600100DDR3-1866A8-3850 2.9A8-3820 2.5 2.865A8-3800 2.4 2.7A6-3670K 2.7 rowspan="2" HD 6530D320443100A6-3650 2.6A6-3620 2.2 2.565A6-36002.12.4A6-3500 3 (3) 3A4-34202 (2) 2.8 rowspan="4" 1HD 6410D160600DDR3-1600A4-3400 2.7A4-3300 2.5443E2-3200 2.4 HD 6370D
モバイル向け 対応ソケット: Socket FS1
+ Llano型番CPUGPUTDP(W)対応メモリコア数(スレッド数)クロック (GHz)L2キャッシュ(MB)型番SP数クロック(MHz) 定格 ターボA8-3550MX4 (4) 2.0 2.74HD 6620G40044445DDR3-1600A8-3530MX 1.9 2.6A8-3510MX 1.82.5A8-3520M 1.635DDR3-1333A8-3500M 1.52.4A6-3430MX 1.7HD 6520G32040045DDR3-1600A6-3410MX 1.6 2.3A6-3420M 1.5 2.435DDR3-1333A6-3400M 1.4 2.3A4-3330MX2 (2) 2.2 2.62HD 6480G24044445A4-3310MX 2.1 2.5A4-3320M 2.0 2.635A4-3300M1.92.5A4-3305M1160 592E2-3000M 1.8 2.4 HD 6380G 400
Piledriver 世代 Trinity 2012年5月に発表された製品群。CPUアーキテクチャはPiledriverで、GPUアーキテクチャはVLIW4。 製造プロセス: 32nm DirectX 11.0(FL 11_0), OpenGL 4.5, UVD 3
デスクトップ向け 対応ソケット: Socket FM2
+ Trinity型番CPUGPUTDP(W)対応メモリモジュール数(スレッド数)クロック (GHz)L2キャッシュ(MB)型番SP数クロック(MHz) 定格 ターボA10-5800K2 (4) 3.8 4.24HD 7660D384 800 100DDR3-1866A10-5700 3.4 4.0760 65A8-5600K 3.6 3.9HD 7560D256 100A8-5500 3.2 3.765A6-5400K1 (2) 3.6 3.81 HD 7540D 192A4-5300 3.4 3.6 HD 7480D 128 723 DDR3-1600
モバイル向け + Trinity型番CPUGPUTDP(W)対応メモリモジュール数(スレッド数)クロック (GHz)L2キャッシュ(MB)型番SP数クロック (MHz) 定格 ターボ 定格 ターボA10-4600M2 (4) 2.3 3.24 HD 7660G384 497 686 35 DDR3-1600A10-4655M 2.02.8 HD 7620G 360 497 25 DDR3-1333A8-4500M 1.9 HD 7640G 256 497 655 35 DDR3-1600A8-4555M 1.6 2.4 HD 7600G 384 320 424 19 DDR3-1333A6-4400M1 (2) 2.7 3.2 1 HD 7520G 192 497 686 35 DDR3-1600A6-4455M 2.1 2.6 2 HD 7500G 256 327 424 17 DDR3-1333A4-4300M 2.5 3.01 HD 7420G 128 480 655 35 DDR3-1600A4-4355M 1.9 2.4 HD 7400G 192 327 424 17 DDR3-1333
Richland 2013年3月に発表された製品群で、Trinityのマイナーチェンジ版。CPUアーキテクチャはPiledriverで、GPUアーキテクチャはVLIW4。 製造プロセス: 32nm DirectX 11.0(FL 11_0), OpenGL 4.5, UVD 3
デスクトップ向け 対応ソケット: Socket FM2
+ Richland型番CPUGPUTDP(W)対応メモリモジュール数(スレッド数)クロック (GHz)L2キャッシュ(MB)型番SP数クロック(MHz) 定格 ターボA10-6800K2 (4) 4.1 4.44HD 8670D384844100 DDR3-2133A10-6790K 4.04.3DDR3-1866A10-6700 3.7 65A10-6700T 2.5 3.5 HD 8650D 720 45A8-6600K 3.9 4.2HD 8570D256 844 100A8-6500 3.5 4.1 800 65A8-6500T 2.1 3.1 HD 8550D 720 45A6-6420K1 (2) 4.0 4.21HD 8470D19280065A6-6400K 3.9 4.1A4-73003.84.0DDR3-1600A4-6320HD 8370D128760A4-6300 3.7 3.9A4-4020 3.2 3.4HD 7480D720DDR3-1333A4-4000 3.0 3.2
モバイル向け + Richland型番CPUGPUTDP(W)対応メモリモジュール数(スレッド数)クロック (GHz)L2キャッシュ(MB)型番SP数クロック (MHz) 定格 ターボ 定格 ターボA10-5757M2 (4)2.53.54HD 8650G384 60072035 DDR3-1600A10-5750M533 DDR3-1866A10-5745M2.1 2.9 HD 8610G 626 25 DDR3-1333A8-5557M3.1HD 8550G256 55472035DDR3-1600A8-5550M 515A8-5545M 1.7 2.7 HD 8510G 384 450 554 19 DDR3-1333A6-5357M1 (2)2.93.51HD 8450G19253372035DDR3-1600A6-5350MA6-5345M 2.2 2.8 HD 8410G 450 600 17 DDR3-1333A4-5150M 2.7 3.3 HD 8350G128 514 720 35 DDR3-1600A4-5145M 2.0 2.6 HD 8310G 424 554 17 DDR3-1333
Steamroller 世代 Kaveri 2014年1月に発表された製品群。CPUアーキテクチャはSteamrollerで、GPUアーキテクチャはGCN(第二世代)。CPUとGPUをより統一的に扱う技術「HSA」に対応した。特にHSAのhUMAに対応した点が特徴。Kaveriからオーディオプロセッサ「」を統合した。GPUアーキテクチャの刷新に伴い、新しいグラフィックスAPI「Mantle」に対応した。この世代から内蔵GPUはRadeon HD 8670Dといった型番で公表されず、Radeon R7のようなシリーズ名のみとなった。 製造プロセス: 28nm DirectX 12(FL 12_0), Vulkan 1.2, OpenGL 4.6, UVD 4
デスクトップ向け 対応ソケット: Socket FM2+
+ Kaveri型番CPUGPUTDP(W)対応メモリモジュール数(スレッド数)クロック (GHz)L2キャッシュ(MB)ブランドSP数クロック(MHz) 定格 ターボA10-7850K2 (4) 3.7 4.04R7512720 95DDR3-2133A10-7800 3.5 3.9 65A10-7700K 3.43.838495A8-7650K 3.3A8-7600 3.165A8-7500 3.0 3.7A6-7400K 1 (2) 3.5 3.9 1 R5 256 756 DDR3-1866
モバイル向け + Kaveri型番CPUGPUTDP(W)対応メモリモジュール数(スレッド数)クロック (GHz)L2キャッシュ(MB)ブランドSP数クロック (MHz) 定格 ターボ 定格 ターボFX-7600P2 (4) 2.7 3.64R7 512 600 686 35 DDR3-2133FX-7500 2.1 3.3384 498 533 19 DDR3-1600A10-7400P 2.5 3.4R6 576 654 35 DDR3-1866A10-7300 1.9 3.2 464 533 19 DDR3-1600A8-7200P 2.4 3.3R5256 553 626 35 DDR3-1866A8-7100 1.83.0 450 514 19DDR3-1600A6-7000 1 (2) 2.2 1 R4 192 494 533 17
Godavari 2015年5月に発表された製品群で、デスクトップ向けKaveriのマイナーチェンジ版。CPUアーキテクチャはSteamrollerで、GPUアーキテクチャはGCN(第二世代)。開発コードネームをKaveri Refreshとしていた時期もあった。 製造プロセス: 28nm DirectX 12(FL 12_0), Vulkan 1.2, OpenGL 4.6, UVD 4
デスクトップ向け 対応ソケット: Socket FM2+ A10-7890KにはAMD Wraith Coolerが付属する。また、A10-7870Kも新しいAMD Wraith Coolerに近い静穏性のクーラーが付属するようになる。 A10-7870KおよびA8-7670Kはダイとヒートスプレッダがハンダにより接合されていることが確認されている。
+ Godavari型番CPUGPUTDP(W)対応メモリモジュール数(スレッド数)クロック (GHz)L2キャッシュ(MB)ブランドSP数クロック(MHz) 定格 ターボA10-7890K2 (4) 4.1 4.34R751286695DDR3-2133A10-7870K 3.9 4.1A10-7860K3.6 4.0757 65A8-7670K 3.9 384 95A6-7470K 1 (2) 3.7 4.0 1 R5 256 800 65
Excavator 世代 Carrizo 2015年6月に発表された製品群。CPUアーキテクチャはExcavatorで、GPUアーキテクチャはGCN(第三世代)。APUにチップセットの機能が統合されSoCとなった。 製造プロセス: 28nm DirectX 12(FL 12_0), Vulkan 1.2, OpenGL 4.6, UVD 6
デスクトップ向け 対応ソケット: Socket FM2+
+ Carrizo型番CPUGPUTDP(W)対応メモリモジュール数(スレッド数)クロック (GHz)L2キャッシュ(MB)ブランドSP数クロック(MHz) 定格 ターボA8-7680 2 (4)3.53.8 2 R738490065DDR3-2133A6-7480 1 (2) 1 R5
モバイル向け + Carrizo型番CPUGPUTDP(W)対応メモリモジュール数(スレッド数)クロック (GHz)L2キャッシュ(MB)ブランドSP数クロック(MHz) 定格 ターボFX-8800P2 (4) 2.1 3.42 R7512 80015DDR3-2133A10-8780P 2.0 3.3 R8 720A10-8700P 1.8 3.2R6384 800A8-8600P1.63.0 720A6-8500P 1 (2) 1 R5 256 800 DDR3-1600
Bristol Ridge 2016年6月に発表された製品群で、Carrizoのマイナーチェンジ版。CPUアーキテクチャはExcavatorで、GPUアーキテクチャはGCN(第三世代)。 製造プロセス: 28nm DirectX 12(FL 12_0), Vulkan 1.2, OpenGL 4.6, UVD 6
デスクトップ向け 対応ソケット: Socket AM4
+ Bristol Ridge型番CPUGPUTDP(W)対応メモリモジュール数(スレッド数)クロック (GHz)L2キャッシュ(MB)ブランドSP数クロック(MHz) 定格 ターボA12-98002 (4) 3.8 4.22R7512 1108 65DDR4-2400A12-9800E 3.13.8 900 35A10-9700 3.5384 1029 65A10-9700E 3.0 3.5 847 35A8-9600 3.1 3.4 90065A6-95001 (2) 3.5 3.81R5 1029A6-9550 3.8 4.0256800A6-9400 3.4 3.7A6-9500E 3.0 3.4 35
モバイル向け + Bristol Ridge型番CPUGPUTDP(W)対応メモリモジュール数(スレッド数)クロック (GHz)L2キャッシュ(MB)ブランドSP数クロック(MHz) 定格 ターボFX-9830P2 (4) 3.0 3.72R7512 900 35 DDR4-2400FX-9800P 2.7 3.6 758 15 DDR4-1866A12-9730P 2.8 3.5384 900 35 DDR4-2400A12-9700P 2.5 3.4 758 15 DDR4-1866A10-9630P 2.63.3R5 800 35 DDR4-2400A10-9600P 2.4 720 15 DDR4-1866
Stoney Ridge 2016年6月に発表された製品群。CPUアーキテクチャはExcavatorで、GPUアーキテクチャはGCN(第三世代)。Carrizo-Lの実質的な後継製品。 製造プロセス: 28nm DirectX 12(FL 12_0), Vulkan 1.2, OpenGL 4.6, UVD 6
モバイル向け + Stoney Ridge型番CPUGPUTDP(W)対応メモリモジュール数(スレッド数)クロック (GHz)L2キャッシュ(MB)ブランドSP数クロック(MHz) 定格 ターボA9-94301 (2) 3.2 3.51R5192 847 25 DDR4-2400A9-9425 3.1 3.7 90015DDR4-2133A9-9420 3.0 3.6 847A9-9410 2.9 3.5800A9-9400 2.4 3.2 10A9-9420e 1.8 2.7 720 6A6-9225 2.6 3.0R4 68615A6-9220 2.5 2.9 655A6-9210 2.42.8600A6-9200 2.0 10A6-9200e 1.8 2.76A6-9220e 1.6 2.4A4-9125 2.3 2.6R3128 68615A4-9120 2.2 2.5 655A4-9120e 1.52.2600 6E2-9010 2.0R2 15DDR4-1866E2-9000 1.8 10E2-9000e 1.5 2.0 6
Zen 世代 APU製品のブランド名が(従来の「A-Series」「E-Series」「C-Series」から)「Ryzen」「Athlon」に変更された。 Raven Ridge 2017年10月に発表された製品群。CPUアーキテクチャはZenで、GPUアーキテクチャはGCN(第五世代)。CPUアーキテクチャの刷新によりCPUコアあたりの性能が向上した。 製造プロセス: 14nm DirectX 12(FL 12_1), Vulkan 1.3, OpenGL 4.6, VCN 1
デスクトップ向け 対応ソケット: Socket AM4
+ Raven Ridgeブランド型番CPUGPUTDP(W)対応メモリコア数(スレッド数)クロック (GHz)キャッシュ (MB)ブランドSP数クロック(MHz) 定格 ターボ L2 L3Ryzen 52400G4 (8) 3.6 3.924RX Vega 117041250 65DDR4-29332400GE 3.2 3.8 35Ryzen 32200G4 (4) 3.5 3.7Vega 85121100 652200GE 3.2 3.635 AthlonSilver3050GE2 (4) 3.4 rowspan="7" 1Vega 3192DDR4-2666Athlon3000G3.5320GE300GE 3.4240GE 3.51000220GE 3.4200GE 3.2
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