▷ Amd vega

AMD Vega on AMD: n edistyneimmän grafiikka-arkkitehtuurin nimi, se on GCN: n, sen GPU-arkkitehtuurin viimeisin kehitys, joka on seurannut meitä vuodesta 2011. Tämä GCN: n kehitys on AMD: n tähän mennessä kunnianhimoisin.

Haluatko tietää enemmän AMD VEGA -näytönohjaimista ja niiden ominaisuuksista? Tässä viestissä tarkastelemme kaikkia GCN-arkkitehtuurin avaimia ja kaikkia salaisuuksia, joita Vega piilottaa.

Sisällysluettelo

GCN-arkkitehtuurin synty ja sen kehitys Vegaan asti

Ymmärtääksemme AMD: n näytönohjainmarkkinoiden historiaa, meidän on palattava vuoteen 2006, jolloin Sunnyvale-yritys otti haltuunsa maailman toiseksi suurimman näytönohjainten valmistajan ATI: n, joka oli toiminut jo vuosia. Taistele Nvidian kanssa, alan johtaja. AMD osti kaiken ATI: n teknologian ja immateriaalioikeuden kaupassa, jonka arvo oli 4, 3 miljardia dollaria käteisellä ja 58 miljoonaa dollaria osakkeilla, yhteensä 5, 4 miljardia dollaria, ja saattoi toimenpiteen päätökseen 25. lokakuuta, 2006.

Tuolloin ATI kehitti mikä olisi sen ensimmäinen GPU-arkkitehtuuri, joka perustuu yhtenäisten varjostimien käyttöön. Siihen asti kaikki näytönohjaimet sisälsivät erilaisia ​​varjostimia kärkien ja varjostusten käsittelyä varten. DirectX 10: n saapuessa tuettiin yhtenäisiä varjostimia, mikä tarkoittaa, että kaikki GPU: n shaderit voivat toimia kärkien ja sävyjen kanssa välinpitämättömästi.

TeraScale oli arkkitehtuuri, jonka ATI suunnitteli yhtenäisten varjostimien tuella. Ensimmäinen kaupallinen tuote, joka käytti tätä arkkitehtuuria, oli Xbox 360 -konsolikonsoli, jonka GPD, nimeltään Xenos, oli AMD: n kehittämä ja oli paljon edistyneempi kuin mitä aikaisempien tietokoneiden päälle oli mahdollista asentaa. PC-maailmassa TereaScale herätti näytönohjaimet Radeon HD 2000, 3000, 4000, 5000 ja 6000 -sarjoista. Kaikki he tekivät pieniä parannuksia jatkuvasti parantaakseen kykyjään edetessään valmistusprosesseissa, välillä 90 nm - 40 nm.

Vuosien kuluminen ja TeraScale-arkkitehtuurin vanheneminen Nvidiaan verrattuna. TeraScalen suorituskyky videopeleissä oli edelleen erittäin hyvä, mutta sillä oli suuri heikko kohta Nvidiaan verrattuna, tämä oli heikko kapasiteetti laskentaan GPGPU: lla. AMD ymmärsi, että sen on suunniteltava uusi graafinen arkkitehtuuri, joka kykenee taistelemaan Nvidian kanssa sekä peleissä että laskennassa. Tämä kohta oli entistä tärkeämpi.

Suosittelemme lukemaan parhaat PC-laitteisto- ja komponenttioppaamme:

• Vihreän jättilän AMD- historia, prosessorit ja näytönohjaimet

GCN on graafinen arkkitehtuuri, jonka AMD on suunnitellut alusta asti menestyäkseen ATI: n TeraScalen

Graphics Core Next on nimi ensimmäiselle graafiselle arkkitehtuurille, jonka AMD on suunnitellut 100%, vaikka loogisesti kaikki, joka on peritty ATI: ltä, on ollut avain sen kehittämiseen. Graphics Core Next on paljon muutakin kuin arkkitehtuuri, tämä käsite edustaa graafisten mikroarkkitehtuurisarjojen ja ohjeiden sarjan koodinimeä. Ensimmäinen GCN-pohjainen tuote saapui vuoden 2011 lopulla, Radeon HD 7970, joka on antanut niin hyviä tuloksia kaikille käyttäjilleen.

GCN on RISC SIMD -arkkitehtuuri, joka on ristiriidassa VLIW SIMD TeraScale -arkkitehtuurin kanssa. GCN: n haittapuolena on, että se vaatii paljon enemmän transistoreita kuin TeraScale, mutta vastineeksi se tarjoaa paljon suurempia ominaisuuksia GPGPU: n laskemiseen, tekee kääntäjästä yksinkertaisemman ja käyttää resursseja paremmin. Kaikki tämä tekee GCN: stä arkkitehtuurin, joka on selvästi parempi kuin TeraScale ja huomattavasti paremmin valmistautunut mukautumaan markkinoiden uusiin vaatimuksiin. Ensimmäinen GCN-pohjainen grafiikkaydin oli Tahiti, joka herätti Radeon HD 7970: n. Tahiti rakennettiin 28 nm: n prosessilla, mikä edustaa suurta energiatehokkuuden verrattuna viimeisimmän TeraScale-pohjaisen grafiikkaytimen, Radeon HD 6970: n Cayman GPU: n, 40 nm: iin.

Tämän jälkeen GCN- arkkitehtuuri on kehittynyt hieman Radeon HD 7000, HD 8000, R 200, R 300, RX 400, RX 500 ja RX Vega -sarjan näytönohjainten useiden sukupolvien ajan. Radeon RX 400s aloitti valmistusprosessin 14 nm: n aallonpituudella, jolloin GCN pystyi ottamaan uuden harppauksen energiatehokkuudessa. GCN-arkkitehtuuria käytetään myös PlayStation 4: n ja Xbox Onen APU-grafiikkaytimissä, Sonyn ja Microsoftin nykyisissä videopelikonsoleissa, jotka tarjoavat hintaansa erinomaisen suorituskyvyn.

GCN- arkkitehtuuri on järjestetty sisäisesti niin kutsuttuihin laskennallisiin yksiköihin (CU), jotka ovat tämän arkkitehtuurin perustoiminnallisia yksiköitä. AMD suunnittelee GPU: ita, joissa on enemmän tai vähemmän laskentayksiköitä, luodakseen sen erilaisia ​​näytönohjaimia. Kummassakin näissä GPU: issa on puolestaan ​​mahdollista deaktivoida laskentayksiköt, jotta voidaan luoda erilaiset näytönohjainkortit samaan siruun perustuen. Tämä antaa meille mahdollisuuden hyödyntää valmistusprosessista tulleen piin ongelmia joissakin laskentayksiköissä. Se on jotain, mitä teollisuudessa on tehty monien vuosien ajan. Vega 64 GPU: ssa on 64 laskentayksikköä, ja se on tähän mennessä tehokkain AMD: n valmistama GPU.

Jokainen laskentayksikkö yhdistää 64 varjostusprosessoria tai varjostinta, joissa on 4 TMU: ta. Laskentayksikkö on erillinen prosessoivista lähtöyksiköistä (ROP), mutta saa virtansa niistä. Jokainen laskentayksikkö koostuu Scheduler CU: stä, haara- ja viestiyksiköstä, 4 SIMD-vektoriyksiköstä, 4 64KiB VGPR-tiedostosta, 1 skalaariyksiköstä, 4 KiB GPR-tiedostosta, paikallisen datakiintiön määrästä 64 KiB, 4 tekstuurisuodatinyksiköstä, 16 tekstuurin palautus- / tallennusyksikköä ja 16 kt: n L1-välimuisti.

AMD Vega on GCN: n kunnianhimoisin kehitys

GCN-arkkitehtuurin eri sukupolvien väliset erot ovat melko pienet eivätkä eroa kovinkaan paljon toisistaan. Poikkeuksena on viidennen sukupolven GCN-arkkitehtuuri, nimeltään Vega, joka on huomattavasti modifioinut varjostimia suorituskyvyn parantamiseksi kellojaksoa kohti. AMD aloitti AMD Vegan yksityiskohtien julkaisemisen tammikuussa 2017 aiheuttaen korkeita odotuksia ensimmäisestä hetkestä lähtien. AMD Vega lisää ohjeita kelloa kohti, saavuttaa suuremman kellonopeuden, tarjoaa tukea HBM2-muistille ja suuremmalle muistitilaan. Kaikkien näiden ominaisuuksien avulla voit parantaa suorituskykyä huomattavasti aikaisempien sukupolvien suhteen, ainakin paperilla.

Arkkitehtonisiin parannuksiin sisältyvät myös uudet laitteisto-ohjelmoijat, uusi primitiivinen hylkäyskiihdytin, uusi näytönohjain ja päivitetty UVD, joka pystyy purkamaan HEVC: n 4K: n resoluutiolla 60 i ruudulla sekunnissa 10-bittisessä laadussa värikanavaa kohti..

Laskentayksiköitä muutetaan voimakkaasti

Raja Kodurin johtama AMD Vega -kehitysryhmä muutti laskentayksikön perustasoa saavuttaakseen paljon aggressiivisempia taajuuskohteita. Aikaisemmissa GCN-arkkitehtuureissa tietyn pituiset yhteydet olivat hyväksyttäviä, koska signaalit pystyivät kuljettamaan koko matkan yhdessä kellojaksossa. Joitakin näistä putkilinjan pituuksista oli lyhennettävä Vegalla, jotta signaalit voisivat kulkea niiden läpi kellosyklien ajanjaksolla, joka Vegassa on paljon lyhyempi. AMD Vegan laskentayksiköt tunnetaan nimellä NCU, joka voidaan kääntää uuden sukupolven laskentayksiköksi. AMD: n putkilinjan pituuksien pienentämiseen Vegaan lisättiin haku- ja dekoodauslogiikan muutoksia, jotka rekonstruoitiin vastaamaan lyhyemmän suoritusajan tavoitteita tämän sukupolven näytönohjaimissa.

L1-välimuistin tekstuurien puristusdatapolulla kehitysryhmä lisäsi lisävaiheita putkilinjaan vähentääkseen jokaisessa kellojaksossa tehdyn työn määrää toimintataajuuden kasvattamistavoitteiden saavuttamiseksi. Vaiheiden lisääminen on yleinen tapa parantaa suunnittelun taajuustoleranssia.

Nopea paketti matematiikka

Toinen tärkeä uutuus AMD Vegassa on, että se tukee kahden operaation samanaikaista käsittelyä vähemmän tarkkuudella (FP16) yhden ainoan ja tarkemman (FP32) sijaan. Tämä on tekniikka nimeltä Rapid Packet Math. Rapid Packet Math on yksi edistyneimmistä ominaisuuksista AMD Vegassa, eikä sitä ole aikaisemmissa GCN-versioissa. Tämä tekniikka mahdollistaa GPU: n prosessointitehon tehokkaamman käytön, mikä parantaa sen suorituskykyä. PlayStation 4 Pro on laite, joka on hyötynyt eniten Rapid Packet Math -menetelmästä ja tehnyt niin yhden tähtipeleistään, Horizon Zero Dawn.

Horizon Zero Dawn on loistava esimerkki siitä, mitä Rapid Packet Math voi tuoda. Tämä peli käyttää tätä edistynyttä tekniikkaa kaiken ruohoon liittyvän prosessointiin ja säästää siten resursseja, joita kehittäjät voivat käyttää pelin muiden osien graafisen laadun parantamiseksi. Horizon Zero Dawn vaikutti alusta alkaen ylivoimaisesta graafisesta laadustaan siihen pisteeseen, että on vaikuttavaa, että vain 400 euron konsoli voi tarjota tällaisen taiteellisen osan. Valitettavasti Rapid Packet Mathia ei ole vielä käytetty PC-peleissä. Suurin syy tähän on se, että se on Vegan yksinoikeusominaisuus, koska kehittäjät eivät halua sijoittaa resursseja jotain, jota harvat käyttäjät kykenevät hyödyntämään..

Alkeelliset varjostimet

AMD Vega lisää myös tuen uudelle Primitive Shaders -teknologialle, joka tarjoaa joustavamman geometrian käsittelyn ja korvaa tippi- ja geometrian varjostimet renderöintiputkessa. Tämän tekniikan tarkoituksena on poistaa näkymättömät huiput näkymästä, jotta GPU: n ei tarvitse laskea niitä, mikä vähentää näytönohjaimen kuormitusta ja parantaa videopelin suorituskykyä. Valitettavasti tämä on tekniikka, joka vaatii kehittäjältä paljon työtä voidakseen hyödyntää sitä, ja se löytää tilanteen, joka on hyvin samanlainen kuin Rapid Packet Math.

AMD: llä oli tarkoitus ottaa käyttöön Primitiiviset Shaderit kuljettajatasolla, mikä mahdollistaisi tämän tekniikan toimimisen taianomaisesti ja ilman, että kehittäjien tulisi tehdä mitään. Tämä kuulosti hyvältä, mutta lopulta se ei ollut mahdollista, koska sitä ei ollut mahdollista toteuttaa DirectX 12: ssä ja muissa nykyisissä sovellusliittymissä. Primitiiviset shaderit ovat edelleen saatavana, mutta kehittäjien on sijoitettava resursseja niiden toteuttamiseen.

ACE ja asynkroniset varjostimet

Jos puhumme AMD: stä ja sen GCN-arkkitehtuurista, meidän on puhuttava asynkronisista Shaderista - termi, josta puhuttiin jo kauan sitten, mutta josta melkein mitään ei sanota enää. Asynkroniset varjostimet viittaavat asynkroniseen laskentaan, se on tekniikka, jonka AMD on suunnitellut vähentääkseen puutteita, joita sen näytönohjaimet kärsivät geometrialla.

GCN-arkkitehtuuriin perustuviin AMD-näytönohjaimiin sisältyy ACE (Asynchronous Compute Engine), nämä yksiköt koostuvat asynkroniseen tietojenkäsittelyyn omistetusta laitteisto moottorista, se on laitteisto, joka vie tilaa sirulla ja kuluttaa energiaa siten, että sen Toteuttaminen ei ole haju, vaan välttämättömyys. Syynä ACE-molekyylien olemassaoloon on GCN: n heikko tehokkuus silloin, kun työnjako jakautuu eri laskentayksiköiden ja niitä muodostavien ytimien kesken, mikä tarkoittaa, että monet ytimet ovat poissa töistä ja siksi hukkaan, vaikka ne jatkavatkin kuluttaa energiaa. ACE on vastuussa työn antamisesta näille ytimille, jotka ovat pysyneet työttöminä, jotta niitä voidaan käyttää.

Geometriaa on parannettu AMD Vega -arkkitehtuurissa, vaikkakin se on tässä suhteessa edelleen kaukana Nvidian Pascal-arkkitehtuurista. GCN: n heikko hyötysuhde geometrian suhteen on yksi syy AMD: n suurempiin siruihin, jotka eivät tuota niistä odotettua tulosta, koska GCN-arkkitehtuuri muuttuu tehottomammaksi geometrian kanssa sirun kasvaessa. ja sisältää suuremman määrän laskentayksiköitä. Geometrian parantaminen on yksi AMD: n tärkeimmistä tehtävistä sen uusilla grafiikka-arkkitehtuureilla.

HBCC- ja HBM2-muisti

AMD Vega -arkkitehtuuri sisältää myös suuren kaistanleveyden välimuistin ohjaimen (HBCC), jota ei ole läsnä Raven Ridge APU: n grafiikkaytimissä. Tämä HBCC-ohjain mahdollistaa Vega-pohjaisten näytönohjainten HBM2-muistin tehokkaamman käytön. Lisäksi se antaa GPU: lle pääsyn järjestelmän DDR4 RAM-muistiin, jos HBM2-muisti loppuu. HBCC sallii tämän pääsyn paljon nopeammin ja tehokkaammin, mikä johtaa vähemmän suorituskyvyn menetyksiin verrattuna aikaisempiin sukupolviin.

HBM2 on näytönohjainten edistynein muistitekniikka, se on toisen sukupolven laajakaistalevyinen pinottu muisti. HBM2- tekniikka pinoaa erilaiset muistisirut päällekkäin luomaan erittäin tiheän paketin. Nämä pinotut sirut kommunikoivat keskenään yhdysväylän kautta, jonka rajapinta voi nousta 4096 bittiin.

Nämä ominaisuudet tekevät HBM2-muistista huomattavasti suuremman kaistanleveyden kuin on mahdollista GDDR-muistien kanssa, sen lisäksi, että se tehdään paljon pienemmällä jännitteellä ja virrankulutuksella. Toinen HBM2-muistien etu on, että ne on sijoitettu hyvin lähelle GPU: ta, mikä säästää tilaa näytönohjaimen piirilevylle ja yksinkertaistaa sen suunnittelua.

Huono osa HBM2-muistoissa on, että ne ovat paljon kalliimpia kuin GDDR-muistit ja paljon vaikeampia käyttää. Nämä muistot kommunikoivat GPU: n kanssa välittäjän kautta, joka on melko kallista valmistaa ja mikä tekee näytönohjaimen lopullisesta hinnasta kalliimman. Seurauksena on, että HBM2-muistipohjaiset näytönohjaimet ovat paljon kalliimpia valmistaa kuin GDDR-muistipohjaiset näytönohjaimet.

Tämä HBM2-muistin korkea hinta ja sen toteutus sekä odotettua heikompi suorituskyky ovat olleet tärkeimmät syyt AMD Vegan epäonnistumiseen pelimarkkinoilla. AMD Vega ei ole onnistunut ohittamaan GeForce GTX 1080 Ti -korttia, joka perustuu lähes kaksi vuotta vanhempaan Pascal-arkkitehtuuriin.

Nykyiset näytönohjaimet perustuvat AMD Vegaan

AMD: n nykyiset näytönohjaimet Vega-arkkitehtuurin alla ovat Radeon RX Vega 56 ja Radeon RX Vega 64. Seuraavassa taulukossa luetellaan näiden uusien näytönohjaimien tärkeimmät ominaisuudet.

Nykyiset AMD Vega -näytönohjaimet
Näytönohjain	Laske yksiköt / Shaderit	Pohja / turbokellotaajuus	Muistin määrä	Muistiliitäntä	Muistityyppi	Muistin kaistanleveys	TDP
AMD Radeon RX Vega 56	56/3584	1156/1471 MHz	8 Gt	2 048 bittiä	HBM2	410 Gt / s	210W
AMD Radeon RX Vega 64	64/4 096	1247/1546 MHz	8 Gt	2 048 bittiä	HBM2	483, 8 Gt / s	295W

AMD Radeon RX Vega 64 on tänään AMD: n tehokkain näytönohjain pelimarkkinoille. Tämä kortti perustuu Vega 10 -piin, koostuen 64 laskentayksiköstä, jotka kääntävät 4 096 shaderiksi, 256 TMU: ksi ja 64 ROP: ksi. Tämä grafiikkaydin kykenee toimimaan jopa 1546 MHz: n kellotaajuudella, kun TDP on 295W.

Graafisen ytimen mukana on kaksi HBM2-muistipinoa, jotka lisäävät yhteensä 8 Gt: n 4, 096-bittisen rajapinnan ja kaistanleveyden 483, 8 GB / s. Se on näytönohjain, jolla on erittäin suuri sydän, AMD: n kaikkien aikojen suurin valmistama, mutta joka ei pysty toimimaan GeForce GTX 1080 Ti Pascal GP102 -ytimen tasolla, sen lisäksi, että kuluttaa enemmän energiaa ja tuottaa paljon enemmän lämpöä. Tämä AMD: n kyvyttömyys taistella Nvidian kanssa näyttää tekevän selväksi, että GCN-arkkitehtuuri tarvitsee paljon suuremman kehityksen Nvidian näytönohjaimien seuraamiseksi.

AMD Vegan tulevaisuus menee 7 nm: n läpi

AMD aikoo hengittää uutta elämää AMD Vega -arkkitehtuuriinsa siirtymällä 7 nanometrin valmistusprosessiin, jonka pitäisi tarkoittaa merkittävää energiatehokkuuden parannusta nykyisiin malleihin verrattuna 14 nm: ssä. Toistaiseksi AMD Vega aallonpituudella 7 nm ei päästä pelimarkkinoille, mutta keskittyy tekoälyn alaan, joka siirtää suuria määriä rahaa. Konkreettisia yksityiskohtia AMD Vegasta 7 nm: ssä ei vielä tunneta, energiatehokkuuden parannuksella voidaan ylläpitää nykyisten korttien suorituskykyä, mutta energiankulutus on paljon alhaisempi, tai tehdä uusista korteista paljon tehokkaampia sama kulutus kuin nykyisillä.

Ensimmäiset kortit, jotka käyttävät AMD Vegaa 7 nm kohdalla, ovat Radeon Instinct. Vega 20. on ensimmäinen AMD GPU, jota valmistetaan 7 nm: ssä, se on graafinen ydin, joka tarjoaa transistorien tiheyden kaksinkertaisen verrattuna nykyiseen Vega 10 -piiniin. Vega 20 -sirun koko on noin 360 mm2, mikä tarkoittaa vähentämistä pinta-ala 70% verrattuna Vega 10: een, jonka koko on 510 mm2. Tämä läpimurto antaa AMD: lle mahdollisuuden tarjota uusi grafiikkaydin, jonka kellonopeus on 20% nopeampi ja energiatehokkuuden parannus noin 40%. Vega 20: n teho on 20, 9 TFLOP: ta, mikä tekee siitä tehokkaimman grafiikkaytimen, joka on ilmoitettu tähän mennessä, jopa enemmän kuin Nvidian Volta V100 -ydin, joka tarjoaa 15, 7 TFLOP: ta, vaikka tämä on valmistettu 12 nm: llä, mikä asettaa AMD: lle selvän etuna tässä suhteessa.

Tämä päättää viestimme AMD Vegassa. Muista, että voit jakaa tämän viestin ystävien kanssa sosiaalisissa verkostoissa, tällä tavoin autat meitä levittämään sitä niin, että se voi auttaa enemmän käyttäjiä, jotka sitä tarvitsevat. Voit myös jättää kommentin, jos sinulla on jotain muuta lisätä tai jättää meille viesti laitteistofoorumillemme.