各項設計優化、智慧能源管理、以及異質系統架構的進步
讓AMD領先過去能源效率提升速率至少70%
AMD（NYSE：AMD）宣布其目標，預計在2020年註1將AMD加速處理器（APU）的電力效能提升25倍。AMD技術長Mark Papermaster在中國大連舉辦的中國國際軟體和訊息服務交易會（CISIS）發表主題演說時，公開揭示相關細節，包括提升預估效率的各項創新規劃。這些「25X20」目標和過去6年（2008至2014年）相比有大幅度的提升，過去6年，AMD將產品在執行正常用途的能源效率提升高達10倍以上註1。
全球每年各地30億部個人電腦所消耗的能源超過每年總能源消耗的1%，3千萬台電腦伺服器更消耗額外總消耗電力的1.5%，每年用電成本則為140億至180億美元。與日俱增地使用網際網路、行動裝置以及觀賞雲端影片與音樂內容，預期上述所有數據將在未來幾年內持續走高註2。
AMD技術長Mark Papermaster表示，建構差異化的低功耗產品，是AMD商業策略的一項關鍵要素，我們持續努力不懈提升能源效率，透過APU架構提升與各種智慧能源效率技術，我們的客戶將可預見在未來幾年中，AMD的處理器能源效率將大幅精進。在2020年達到處理器效能提升25倍的目標，是我們對此策略的承諾和自身信心的最佳證明。
史丹佛大學Steyer-Taylor能源政策暨金融中心研究院士Jonathan Koomey博士指出，資訊科技的能源效率從電腦時代以來就進步快速，而半導體技術的創新不斷為更高的效率開創新的可能性。AMD持續精進其行動處理器的能源效率，在正常用途方面，能源效率在過去6年提高10倍以上。AMD專注改善正常用途的能源效率，將帶給消費者眾多顯著的好處，包含大幅提升行動裝置的實際電池續航力與效能。AMD的技術計畫顯示，在未來6年內行動裝置基本效能將實現約25倍的提升，大幅超越過去尖峰輸出能源效率提升的速度。不論是效能的提升，或是處理器在執行正常用途時可快速降低功耗，都將有助於達成此目標。除了提高效能的好處外，效率提升亦協助延長電池續航力，讓廠商開發出更小且更材料密度更低的裝置，進而控制運算裝置數量增加對整體環境的衝擊。
摩爾定律指出在一定範圍的晶片可容納的電晶體數量，約每兩年就會加一倍。Koomey博士的研究結果指出，從歷史上來看，處理器的能源效率和摩爾定律預測的進程速率密切相關註3。透過智慧電源管理與APU架構的改進，加上半導體製程技術的精進，以及專注於正常用途的發展，AMD預估其能源效率的演進腳步將超越摩爾定律所預測的效率趨勢，在2014到2020年間至少領先70%。
建構能源效率的領導地位
如同運算效能的推升，能源效率的進步一直都和新世代矽元件製程技術同步並進，製程技術的精進讓每個電晶體的尺寸持續縮小。AMD估計正常用途的能源效率提升幅度，從現在到2020這段時間將會超越製程技術的進步腳步，主要歸因於AMD能源效率設計策略的三大支柱：
•異質化運算與能源優化：透過異質系統架構（HSA），AMD結合CPU與GPU運算核心以及各種特殊用途加速器，包括像數位訊號處理器與影片編碼器，全部整合在像APU這樣尺寸的晶片內。AMD的此項創新可透過去除各晶片中的連結，成功節省能源；將CPU與GPU視為對等單位，進而減少運算週期；並無縫地將運算作業分派給最適合的處理元件。其結果不僅可改進能源效率，更加速一般處理作業的效能，包括標準辦公室應用程式以及各種新型的視覺導向與互動式作業，像是自然操作介面，以及影像與語音辨識等。AMD為嵌入式、伺服器、終端裝置等市場提供結合HSA功能的APU，並為新一代遊樂器提供其半客制化APU。
•智慧即時電源管理：大多數運算作業都分類在閒置時間、按鍵與觸控輸入之間的間隔、或觀看顯示內容所耗用的時間。盡可能的快速執行作業，藉以加快切換至閒置模式，並節省閒置模式的耗電，都對控管能源消耗至關重要。大多數消費型作業，像是瀏覽網頁、編輯辦公室文件、以及編輯相片等，都能受惠於「加速進入閒置模式」（race to idle）這樣的行為模式。最新AMD APU能對作業負載與應用進行即時的分析，機動地調整時脈速度，以達到最適的處理吞吐速率。同樣的，AMD還提供平台感知電源管理機制，處理器可藉由超頻來快速完成作業，完成後立即切換到低功耗的閒置模式。
•未來在耗電效率方面的創新：改進效率需要技術方面的研發，這需要許多年的時間方能有成。AMD在多年前就體認對於能源效率的需求，因此挹注投資進行研發，並獲致許多高影響力的功能。展望未來，多種不同的功能，包括跨幅電源閘控、分區調整電壓、電壓島、進一步整合系統元件、以及其他尚在開發中的技術，都有助於加速達成目標。
市場分析公司TIRIAS Research最近針對AMD量測自身產品能源效率的方式，與預計至2020年達到25倍的提升進行評估，並公開出版一篇白皮書詳述其分析結果。TIRIAS Research分析師Kevin Krewell表示，高能源效率處理器的目標是在相同或更少的功率下，提供比上一代處理器更高的性能。AMD加快行動運算處理器的能源效率提升速度令人印象深刻。我們相信AMD會實現其能源效率目標，一部分是透過改善製程，而絕大部分是透過降低閒置耗電量進而節省電力、提升異質運算系統的性能表現、以及更智慧的電源管理。AMD的承諾展現其在運算產業的領導地位，推動創新邁向節能力更高的未來。
相關資源
•TIRIAS Research 白皮書
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