▷ Amd vega

AMD Vega ir AMD vismodernākās grafikas arhitektūras nosaukums, tā ir GCN, tās GPU arhitektūras jaunākā evolūcija, kas mūs pavada kopš 2011. gada. Šī GCN attīstība ir visiecienīgākā no AMD līdz šim.

Vai vēlaties uzzināt vairāk par AMD VEGA grafiskajām kartēm un visām to funkcijām? Šajā rakstā mēs apskatīsim visus GCN arhitektūras atslēgas un visus noslēpumus, ko Vega slēpj.

Satura rādītājs

GCN arhitektūras dzimšana un tās attīstība līdz Vega sasniegšanai

Lai saprastu AMD vēsturi grafisko karšu tirgū, mums ir jāatgriežas pie 2006. gada, kad Sunnyvale uzņēmums pārņēma ATI, kas ir otrs lielākais pasaules grafisko karšu ražotājs, un kurš jau vairākus gadus darbojās. Cīņa ar nozares vadītāju Nvidia. AMD iegādājās visu ATI tehnoloģiju un intelektuālo īpašumu darījumā, kura vērtība bija 4, 3 miljardi dolāru skaidrā naudā un 58 miljoni dolāru akcijās, par kopējo summu 5, 4 miljardi dolāru, pabeidzot darbību 25. oktobrī, 2006. gads.

Tajā laikā ATI izstrādāja savu GPU pirmo arhitektūru, kuras pamatā bija vienotu ēnojumu izmantošana. Līdz tam visās grafikas kartēs bija dažādi ēnotāji iekšpusē un ēnojumu apstrādei. Līdz ar DirectX 10 ienākšanu tika atbalstīti vienoti ēnotāji, kas nozīmē, ka visi GPU ēnotāji vienaldzīgi var darboties ar virsotnēm un ēnām.

TeraScale bija arhitektūra, ko ATI projektēja ar vienotu ēnojumu atbalstu. Pirmais komerciālais produkts, kas izmantoja šo arhitektūru, bija Xbox 360 video konsole, kuras GPU, ko sauca par Xenos, bija izstrādājusi AMD, un tā bija daudz progresīvāka par to, ko tolaik varēja uzstādīt personālajos datoros. Personālo datoru pasaulē TereaScale atdzīvināja Radeon HD 2000, 3000, 4000, 5000 un 6000 sērijas grafiskās kartes. Visi viņi nepārtraukti veica nelielus uzlabojumus, lai uzlabotu savas iespējas, attīstoties ražošanas procesiem - no 90 nm līdz 40 nm.

Gadi pagāja, un TeraScale arhitektūra novecoja salīdzinājumā ar Nvidia. TeraScale veiktspēja videospēlēs joprojām bija ļoti laba, taču tai bija ļoti vājš punkts, salīdzinot ar Nvidia, šī bija zema skaitļošanas jauda, ​​izmantojot GPGPU. AMD saprata, ka tai ir jāprojektē jauna grafiskā arhitektūra, kas būtu spējīga cīnīties ar Nvidia gan spēlēs, gan skaitļošanā - sadaļa, kurai bija arvien lielāka nozīme.

Mēs iesakām izlasīt mūsu labākās datoru aparatūras un komponentu rokasgrāmatas:

• Zaļā giganta AMD vēsture, procesori un grafiskās kartes

GCN ir AMD izstrādāta grafiskā arhitektūra, sākot no paša sākuma, lai gūtu panākumus ATI TeraScale

Graphics Core Next ir nosaukums, kas tika dots pirmajai grafiskajai arhitektūrai, kuru 100% izstrādājusi AMD, lai gan loģiski, ka viss, kas mantots no ATI, ir bijis galvenais, lai padarītu tā attīstību iespējamu. Graphics Core Next ir daudz vairāk nekā arhitektūra, šī koncepcija apzīmē koda nosaukumu grafisko mikroarhitektūru sērijai un instrukciju kopai. Pirmais uz GCN balstītais produkts parādījās 2011. gada beigās - Radeon HD 7970, kas visiem lietotājiem ir devis tik labus rezultātus.

GCN ir RISC SIMD mikroarhitektūra, kas kontrastē ar VLIW SIMD TeraScale arhitektūru. GCN trūkums ir tāds, ka tas prasa daudz vairāk tranzistoru nekā TeraScale, taču apmaiņā tas piedāvā daudz lielākas iespējas GPGPU aprēķināšanai, padara kompilatoru vienkāršāku un labāk izmanto resursus. Tas viss padara GCN par arhitektūru, kas ir acīmredzami pārāka par TeraScale, un daudz labāk sagatavota, lai pielāgotos jaunajām tirgus prasībām. Pirmais uz GCN balstītais grafikas kodols bija Taiti, kas atdzīvināja Radeon HD 7970. Taiti tika uzbūvēts, izmantojot 28nm procesu, kas nozīmē milzīgu energoefektivitātes lēcienu salīdzinājumā ar 40nm jaunākajam TeraScale balstītajam grafikas kodam, Radeon HD 6970 Cayman GPU.

Pēc tam GCN arhitektūra ir nedaudz attīstījusies vairākās Radeon HD 7000, HD 8000, R 200, R 300, RX 400, RX 500 un RX Vega sērijas grafisko karšu paaudzēs. Radeon RX 400s uzsāka ražošanas procesu 14 nm augstumā, ļaujot GCN veikt jaunu lēcienu energoefektivitātes uzlabošanā. GCN arhitektūra tiek izmantota arī PlayStation 4 un Xbox One APU grafikas kodolā - pašreizējās Sony un Microsoft videospēļu konsolēs, kas piedāvā izcilu veiktspēju par cenu.

GCN arhitektūra ir iekšēji sakārtota tā, ko mēs saucam par skaitļošanas vienībām (CU), kas ir šīs arhitektūras pamata funkcionālās vienības. AMD projektē GPU ar lielāku vai mazāku skaitļošanas vienību skaitu, lai izveidotu dažādus grafisko karšu diapazonus. Savukārt katrā no šiem GPU ir iespējams deaktivizēt skaitļošanas vienības, lai, pamatojoties uz to pašu mikroshēmu, izveidotu dažādus grafisko karšu diapazonus. Tas ļauj mums izmantot silīciju, kas ir iznācis no ražošanas procesa, ar dažu skaitļošanas ierīču problēmām, tas ir kaut kas, kas šajā nozarē tiek darīts daudzus gadus. Vega 64 GPU ir 64 skaitļošanas vienības, un tas ir visspēcīgākais GPU, ko līdz šim ražo AMD.

Katra skaitļošanas ierīce apvieno 64 ēnojuma procesorus vai ēnojus ar 4 TMU iekšpusē. Skaitļošanas vienība ir atdalīta no apstrādes izejas vienībām (ROP), bet to darbina. Katru aprēķina vienību veido plānotāja CU, filiāles un ziņojumu vienība, 4 SIMD vektoru vienības, 4 64KiB VGPR faili, 1 skalārā vienība, 4 KiB GPR fails, 64 KiB vietējo datu kvota, 4 tekstūras filtru vienības, 16 tekstūras atjaunošanas kravas / uzglabāšanas vienības un 16 kB L1 kešatmiņa.

AMD Vega ir GCN visvērienīgākā evolūcija

GCN arhitektūras dažādo paaudžu atšķirības ir diezgan minimālas un pārāk daudz neatšķiras viena no otras. Izņēmums ir piektās paaudzes GCN arhitektūra ar nosaukumu Vega, kas ir ievērojami pārveidojusi ēnotājus, lai uzlabotu viena pulksteņa cikla veiktspēju. AMD 2017. gada janvārī sāka atbrīvot informāciju par AMD Vega, jau no pirmajiem mirkļiem radot lielas cerības. AMD Vega palielina instrukcijas par vienu pulksteni, sasniedz lielāku pulksteņa ātrumu, piedāvā atbalstu HBM2 atmiņai un lielāku atmiņas vietu telpā. Visas šīs funkcijas ļauj ievērojami uzlabot veiktspēju salīdzinājumā ar iepriekšējām paaudzēm, vismaz uz papīra.

Arhitektūras uzlabojumos ietilpst arī jauni aparatūras programmētāji, jauns primitīvs izmešanas paātrinātājs, jauns displeja draiveris un atjaunināts UVD, kas var atšifrēt HEVC ar 4K izšķirtspēju ar 60 i kadriem sekundē 10 bitu kvalitātē vienā krāsu kanālā..

Skaitļošanas vienības ir stipri modificētas

Raja Koduri vadītā AMD Vega izstrādes komanda pārveidoja aprēķina vienības pamatplakni, lai sasniegtu daudz agresīvākus frekvences mērķus. Iepriekšējās GCN arhitektūrās noteikta garuma savienojumu klātbūtne bija pieļaujama, jo signāli varēja nobraukt visu attālumu vienā pulksteņa ciklā. Daži no šiem cauruļvadu garumiem bija jāsaīsina ar Vega, lai signāli varētu tos šķērsot pulksteņa ciklu diapazonā, kas Vegā ir daudz īsāks. AMD Vega skaitļošanas vienības kļuva pazīstamas kā NCU, ko var tulkot kā jaunas paaudzes skaitļošanas vienības. AMD cauruļvada garuma samazināšanai Vega tika pievienotas modifikācijas meklēšanas un instrukciju dekodēšanas loģikā, kas tika rekonstruētas, lai sasniegtu īsāku izpildes laiku mērķus šīs grafikas karšu paaudzē.

L1 kešatmiņas tekstūras dekompresijas datu ceļā izstrādes komanda cauruļvadam pievienoja vairāk soļu, lai samazinātu katrā pulksteņa ciklā padarītā darba daudzumu, lai sasniegtu mērķus palielināt darbības frekvenci. Posmu pievienošana ir parasts līdzeklis dizaina frekvences pielaides uzlabošanai.

Ātra pakešu matemātika

Vēl viens svarīgs AMD Vega jaunums ir tas, ka tas atbalsta divu operāciju vienlaicīgu apstrādi ar mazāku precizitāti (FP16), nevis vienu ar lielāku precizitāti (FP32). Šī ir tehnoloģija, ko sauc par Rapid Packet Math. Ātrā pakešu matemātika ir viena no vismodernākajām AMD Vega funkcijām, un tā nav sastopama iepriekšējās GCN versijās. Šī tehnoloģija ļauj efektīvāk izmantot GPU apstrādes jaudu, kas uzlabo tā veiktspēju. PlayStation 4 Pro ir ierīce, kas ir guvusi vislielāko labumu no Rapid Packet Math un ir to izdarījusi ar vienu no savām zvaigžņu spēlēm, Horizon Zero Dawn.

Horizon Zero Dawn ir lielisks piemērs tam, ko var dot Rapid Packet Math. Šī spēle izmanto šo moderno tehnoloģiju, lai apstrādātu visu, kas saistīts ar zāli, tādējādi ietaupot resursus, kurus izstrādātāji var izmantot, lai uzlabotu citu spēles elementu grafisko kvalitāti. Apvārsnis Zero Dawn no pirmā brīža ir ietekmējis tā pārliecinošo grafisko kvalitāti, līdz ir iespaidīgi, ka konsole, kuras cena ir tikai 400 eiro, var piedāvāt šādu māksliniecisko sadaļu. Diemžēl Rapid Packet Math vēl nav izmantots personālajā datorspēlēs, daudz kas pie tā vainīgs ir tas, ka tā ir Vega ekskluzīva īpašība, jo izstrādātāji nevēlas ieguldīt resursus kaut kam, ko spēs izmantot ļoti nedaudzi lietotāji..

Primitīvas ēnas

AMD Vega arī atbalsta jauno Primitive Shaders tehnoloģiju, kas nodrošina elastīgāku ģeometrijas apstrādi un aizstāj virsotnes un ģeometrijas shaderus renderēšanas caurulē. Šīs tehnoloģijas ideja ir novērst neredzamās virsotnes no skatuves, lai GPU nebūtu tās jāaprēķina, tādējādi samazinot grafikas kartes slodzes līmeni un uzlabojot videospēles veiktspēju. Diemžēl šī ir tehnoloģija, kurai izstrādātāji pieprasa daudz darba, lai spētu to izmantot, un tā atrod situāciju, kas ir ļoti līdzīga Rapid Packet Math situācijai.

AMD bija nodoms ieviest primitīvos shaderus vadītāja līmenī, kas ļautu šai tehnoloģijai maģiski darboties un izstrādātājiem neko nedarīt. Tas izklausījās ļoti jauki, taču visbeidzot tas nebija iespējams, jo nebija iespējams to ieviest DirectX 12 un pārējās pašreizējās API. Primitīvie shaderi joprojām ir pieejami, taču izstrādātājiem ir jāiegulda resursi to ieviešanai.

ACE un asinhronie ēnotāji

Ja mēs runājam par AMD un tā GCN arhitektūru, tad mums ir jārunā par Asynchronous Shaders - terminu, par kuru runāja jau sen, bet par kuru gandrīz nekas vairs netiek teikts. Asinhronie ēnotāji attiecas uz asinhrono skaitļošanu, tā ir tehnoloģija, kuru AMD ir izstrādājusi, lai samazinātu trūkumus, kas rodas tās grafikas kartēm ar ģeometriju.

AMD grafikas kartēs, kuru pamatā ir GCN arhitektūra, ir iekļauti ACE (Asynchronous Compute Engine), šīs vienības sastāv no aparatūras motora, kas paredzēts asinhronai skaitļošanai, tā ir aparatūra, kas aizņem vietu mikroshēmā un patērē enerģiju, tāpēc Īstenošana nav kaprīze, bet gan nepieciešamība. ACE esamības iemesls ir GCN sliktā efektivitāte, noslogojot darba slodzi starp dažādām aprēķina vienībām un kodoliem, kas tos veido, kas nozīmē, ka daudzi kodoli vairs nav darba un tāpēc tiek izšķērdēti, lai arī paliek patērē enerģiju. ACE ir atbildīgs par darbu piešķiršanu šiem kodoliem, kas palikuši bez darba, lai tos varētu izmantot.

AMD Vega arhitektūrā ir uzlabota ģeometrija, lai gan šajā ziņā tā joprojām ievērojami atpaliek no Nvidia Pascal arhitektūras. GCN sliktā efektivitāte ar ģeometriju ir viens no iemesliem, kāpēc AMD lielākās mikroshēmas nedod no tām gaidīto rezultātu, jo GCN arhitektūra ar ģeometriju kļūst neefektīvāka, jo mikroshēma kļūst lielāka. un ietver lielāku skaitļošanas vienību skaitu. Ģeometrijas uzlabošana ir viens no AMD galvenajiem uzdevumiem ar tās jauno grafikas arhitektūru.

HBCC un HBM2 atmiņa

AMD Vega arhitektūrā ietilpst arī liela joslas platuma kešatmiņas kontrolieris (HBCC), kas neatrodas Raven Ridge APU grafiskajos kodolos. Šis HBCC kontrolieris ļauj efektīvāk izmantot Vega balstīto grafisko karšu HBM2 atmiņu. Turklāt tas ļauj GPU piekļūt sistēmas DDR4 operatīvajai atmiņai, ja HBM2 atmiņa beidzas. HBCC ļauj šo piekļuvi izdarīt daudz ātrāk un efektīvāk, kā rezultātā tiek zaudēti mazāk veiktspējas salīdzinājumā ar iepriekšējām paaudzēm.

HBM2 ir vismodernākā atmiņas tehnoloģija grafikas kartēm, tā ir otrās paaudzes liela joslas platuma atmiņa. HBM2 tehnoloģija sakrauj dažādas atmiņas mikroshēmas viena virs otras, lai izveidotu īpaši augsta blīvuma paketi. Šīs sakrautās mikroshēmas savā starpā sazinās, izmantojot starpsavienojuma kopni, kuras saskarne var sasniegt 4096 bitus.

Šīs īpašības ļauj HBM2 atmiņai piedāvāt daudz lielāku joslas platumu, nekā tas ir iespējams ar GDDR atmiņām, papildus darot to ar daudz zemāku spriegumu un enerģijas patēriņu. Vēl viena HBM2 atmiņu priekšrocība ir tā, ka tās ir novietotas ļoti tuvu GPU, kas ietaupa vietu grafikas kartes PCB un vienkāršo tās noformējumu.

Sliktā daļa par HBM2 atmiņām ir tā, ka tās ir daudz dārgākas nekā GDDR un daudz grūtāk lietojamas. Šīs atmiņas sazinās ar GPU, izmantojot starpnieku - elementu, kura izgatavošana ir diezgan dārga un kas grafikas kartes galīgo cenu padara dārgāku. Tā rezultātā HBM2 grafiskās kartes, kuru pamatā ir atmiņa, ir daudz dārgākas nekā GDDR grafiskas kartes.

Šī augstā HBM2 atmiņas cena un tās ieviešana, kā arī zemāka veiktspēja, nekā gaidīts, ir bijuši galvenie AMD Vega neveiksmes cēloņi spēļu tirgū. AMD Vega nav izdevies pārspēt GeForce GTX 1080 Ti - karti, kuras pamatā ir gandrīz divus gadus vecāka Pascal arhitektūra.

Pašreizējās grafiskās kartes, kuru pamatā ir AMD Vega

AMD pašreizējās grafiskās kartes Vega arhitektūrā ir Radeon RX Vega 56 un Radeon RX Vega 64. Šajā tabulā ir uzskaitītas visas šo jauno grafisko karšu vissvarīgākās funkcijas.

Pašreizējās AMD Vega grafiskās kartes
Grafiskā karte	Aprēķināt vienības / Shaderus	Bāzes / turbo pulksteņa frekvence	Atmiņas apjoms	Atmiņas interfeiss	Atmiņas tips	Atmiņas joslas platums	TDP
AMD Radeon RX Vega 56	56/3584	1156/1471 MHz	8 GB	2 048 biti	HBM2	410 GB / s	210W
AMD Radeon RX Vega 64	64 / 4, 096	1247/1546 MHz	8 GB	2 048 biti	HBM2	483, 8 GB / s	295W

AMD Radeon RX Vega 64 šodien ir visspēcīgākā AMD grafiskā karte spēļu tirgum. Šīs kartes pamatā ir Vega 10 silīcijs, kas sastāv no 64 aprēķina vienībām, kas pārveidojas 4096 ēnotājos, 256 TMU un 64 ROP. Šis grafikas kodols ir spējīgs strādāt ar takts frekvenci līdz 1546 MHz ar TDP 295W.

Grafikas kodolam ir pievienoti divi HBM2 atmiņas komplekti, kas kopā veido 8 GB ar 4, 096 bitu saskarni un joslas platumu 483, 8 GB / s. Tā ir grafikas karte ar ļoti lielu serdi, visu laiku lielāko AMD izgatavoto, taču tā nav spējīga darboties arī GeForce GTX 1080 Ti Pascal GP102 serdeņa līmenī, papildus patērējot vairāk enerģijas un saražojot daudz vairāk siltuma. Šķiet, ka šī AMD nespēja cīnīties ar Nvidia ļauj skaidri saprast, ka GCN arhitektūrai ir nepieciešama daudz lielāka attīstība, lai neatpaliktu no Nvidia grafiskajām kartēm.

AMD Vega nākotne iet cauri 7nm

AMD gūs jaunu dzīvību savā AMD Vega arhitektūrā, pārejot uz 7nm ražošanas procesu, kam vajadzētu nozīmēt būtisku energoefektivitātes uzlabojumu salīdzinājumā ar pašreizējiem projektiem pie 14nm. Pagaidām AMD Vega pie 7 nm nesasniegs spēļu tirgu, bet koncentrēsies uz mākslīgā intelekta nozari, kas pārvieto lielas naudas summas. Konkrēta informācija par AMD Vega pie 7nm vēl nav zināma, energoefektivitātes uzlabojumu var izmantot, lai saglabātu pašreizējo karšu veiktspēju, bet ar daudz zemāku enerģijas patēriņu, vai arī lai jaunas kartes padarītu daudz jaudīgākas tāds pats patēriņš kā pašreizējiem.

Pirmās kārtis, kas izmantos AMD Vega pie 7nm, būs Radeon Instinct. Vega 20 ir pirmais AMD GPU, kas ražots ar 7 nm, tas ir grafiskais kodols, kas piedāvā divreiz lielāku tranzistoru blīvumu salīdzinājumā ar pašreizējo Vega 10 silīciju.Vega 20 mikroshēmas izmērs ir aptuveni 360 mm2, kas nozīmē samazinājumu virsmas laukums ir 70%, salīdzinot ar Vega 10, kura izmērs ir 510 mm2. Šis izrāviens ļauj AMD piedāvāt jaunu grafikas kodolu ar 20% lielāku pulksteņa ātrumu un energoefektivitātes uzlabojumu par aptuveni 40%. Vega 20 jauda ir 20, 9 TFLOP, padarot to par visspēcīgāko līdz šim paziņoto grafikas kodolu, pat vairāk nekā Nvidia Volta V100 kodols, kas piedāvā 15, 7 TFLOP, kaut arī šis ir ražots 12 nm, kas šajā ziņā rada AMD acīmredzamas priekšrocības.

Ar to beidzas mūsu ziņa par AMD Vega. Atcerieties, ka jūs varat dalīties ar šo ziņu ar draugiem sociālajos tīklos, tādā veidā jūs palīdzat mums to izplatīt, lai tas varētu palīdzēt vairāk lietotājiem, kuriem tas ir nepieciešams. Varat arī atstāt komentāru, ja jums ir kaut kas cits, ko pievienot, vai arī atstājiet ziņojumu mūsu aparatūras forumā.