Oczekując na pojawienie się w sklepach nadchodzących kart graficznych Radeon RX 5700 i możliwość ich przetestowania, przyjrzeliśmy się dokładnie ich architekturze oraz budowie procesora Navi.
Spis treści
RDNA – rodowód Radeonów
Architektura RDNA jest pewną pochodną ostatniej wersji GCN – podobieństwa i różnice są dla wielu mylące i stąd rozpowszechniane w internecie plotki o „niepełnym RDNA” i „prawdziwym RDNA”. Postaramy się to wyjaśnić.
Zwykle w materiałach marketingowych AMD lub w artykułach o kartach graficznych na PCLabie nazwa GCN (Graphics Core Next) oznacza mikroarchitekturę procesorów graficznych albo raczej serię architektur. Z kolei w wewnętrznej dokumentacji AMD oraz w kodzie otwartoźródłowego oprogramowania związanego z GPU (kompilator LLVM, sterownik amdgpu, kernel Linuksa) nazwa GCN określa zestaw instrukcji i funkcji.
Mikroarchitektura to projekt urządzenia, a nie jego funkcjonalność. Procesory o mikroarchitekturach Zen i Skylake są od siebie bardzo różne, ale jedne i drugie wykonują podobny zestaw instrukcji i spełniają założenia architektury x86. Także procesory graficzne AMD z ostatnich lat wszystkie mają podobny zestaw instrukcji i podstaw architekturalnych, ale mniej lub bardziej się od siebie różnią.
W dokumentacji programistycznej AMD rozróżnia takie rodziny procesorów graficznych:
Rodzina | Mikroarchitektura | Wybrane procesory (nazwy robocze) | Wybrane karty graficzne |
---|---|---|---|
GFX6 | GCN wer. 1 | Tahiti Pitcairn Cape Verde Oland Hainan |
Radeon HD 7900 Radeon HD 7800 Radeon HD 7700 Radeon R5 240 |
GFX7 | GCN wer. 2 | Hawaii Bonaire Kaveri Kabini |
Radeon R9 390X Radeon R9 290X Radeon R7 260X APU serii 7000 APU AM1 serii 5000 |
GFX8 | GCN wer. 3 | Tonga Fiji Carrizo |
Radeon R9 380X Radeon R9 285 Radeon R9 Fury X laptopowe APU serii 8000 |
GCN wer. 4 | Polaris 10/11/12 Polaris 20/21 Polaris 30 Polaris 22 |
Radeon RX 480 Radeon RX 580 Radeon RX 590 Intel Kaby Lake G |
|
GFX9 | GCN wer. 5 | Vega 10 Vega 12 Vega 20 Raven Ridge |
Radeon RX Vega 64 Radeon Pro Vega 20/16 Radeon VII Ryzen 5 2400G |
GFX10 | RDNA | Navi | Radeon RX 5700XT Radeon RX 5700 |
RDNA jest nową mikroarchitekturą realizującą zestaw instrukcji i funkcji nadrzędny w stosunku do GCN. Styl programowania dostosowany do GCN oraz skompilowane dla GCN programy powinny działać na RDNA bez większych zmian i bez problemów z efektywnością. Również techniki optymalizacyjne wypracowane przez lata przez pecetowych i konsolowych programistów grafiki 3D powinny być efektywne na kartach graficznych RDNA.
RDNA ma jednak zupełnie inaczej pogrupowane zasoby obliczeniowe i nowe możliwości wykonywania kodu – programy przystosowane do RDNA przez programistę lub kompilator mogą znacznie efektywniej wykorzystać wszystkie możliwości maszyny obliczeniowej. W wielu przypadkach RDNA obiecuje wydajność i efektywność energetyczną nieosiągalną dla GCN.
Pierwszy raz w historii ATI i AMD będą współistnieć dwie architektury procesorów graficznych: RDNA jest zoptymalizowana do wyświetlania grafiki trójwymiarowej, a GCN – do wysokiej przepustowości obliczeniowej. W najbliższej przyszłości AMD będzie dalej używać GCN lub pochodnych GCN do budowy akceleratorów obliczeniowych. Nie wiemy jeszcze, jakie są plany dalszego rozwoju GCN. Być może powstanie jeszcze kilka kolejnych generacji, coraz bardziej skoncentrowanych na obliczeniach na nowych typach danych przydatnych w zastosowaniach SI; a być może AMD opracuje architekturę akceleratorów obliczeniowych, zupełnie nową lub wywiedzioną z RDNA. W końcu DNA w nazwie architektury ma według projektantów GPU sugerować możliwość ewolucji i adaptacji.
Od największych do najmniejszych GPU
Efektywne wykorzystanie budżetu energetycznego i powierzchni jądra jest szczególnie ważne w przypadku niewielkich układów obliczeniowych wbudowanych w urządzenia przenośne. Reprezentanci AMD w jednoznaczny sposób dali do zrozumienia, że chcą, żeby RDNA i pochodne zajęły w ciągu najbliższych lat ważną pozycję we wszystkich segmentach rynku. To oznacza nie tylko karty graficzne do pecetów czy układy graficzne wbudowane w laptopowe procesory, ale również GPU do urządzeń przenośnych. Ma w tym pomóc współpraca z Samsungiem, który niedawno ogłosił, że będzie licencjonował od AMD technologię budowy GPU. Współpraca nie będzie wyłącznie wymianą patentów – GPU w architekturze RDNA (być może zmodyfikowanej) będą zintegrowane w procesorach Samsunga.
Na dalszych stronach przedstawimy architekturę procesora Navi 10, z którego AMD zbuduje karty graficzne Radeon RX 5700 XT i Radeon RX 5700. Część z przedstawionych danych dotyczy wielu kolejnych wcieleń architektury RDNA, a część – tylko tego procesora i może się zmienić w kolejnych wersjach RDNA.
Może tak się stać, w tej generacji to mało prawdopodobne bo obecne Navi to taki miks GCN z RDNA, ale już kolejne iteracje tej architektury mogą być czymś ciekawym.
No i nie zapomnijmy wspomnieć że 2020 to rok debiutu dedykowanych kart graficznych od Intela
Może tak się stać, w tej generacji to mało prawdopodobne bo obecne Navi to taki miks GCN z RDNA, ale już kolejne iteracje tej architektury mogą być czymś ciekawym.
No i nie zapomnijmy wspomnieć że 2020 to rok debiutu dedykowanych kart graficznych od Intela
Gdzie ten mix z gcn? Pokaz jakiekolwiek cechy, a nie powtarzaj pierdoły jakie ktoś gdzieś kiedyś napisał, a internet podchwycił.
AMD jest tak w lesie z efektywnością energetyczna że cokolwiek niech robią. Napisane, że 50% sprawniejszy układ niż GCN o takiej samej mocy, z czego tylko 15% z tych 50% to sam proces (myślałem że z tego powodu będzie dużo więcej)
multimedia engine, display engine?
Lepiej opisane jak na DP jakiś czas temu.
Ciekaw jestem ile zajęło pisanie tego tekstu i przygotowanie merytoryczne czy research.