▷ Amd vega

„AMD Vega“ yra pažangiausios AMD grafikos architektūros vardas. Tai naujausia GCN evoliucija, jos GPU architektūra, lydėjusi mus nuo 2011 m. Ši GCN evoliucija yra AMD ambicingiausia iki šiol.

Ar norite sužinoti daugiau apie „AMD VEGA“ vaizdo plokštes ir visas jų savybes? Šiame įraše apžvelgsime visus GCN architektūros raktus ir visas paslaptis, kurias slepia „Vega“.

Turinio rodyklė

GCN architektūros gimimas ir jos raida iki pat Vegos

Norėdami suprasti AMD istoriją vaizdo plokščių rinkoje, turime grįžti į 2006 m., Kai „Sunnyvale“ kompanija perėmė antrą pagal dydį pasaulyje grafikos plokščių gamintoją ATI, kuris verslą veikė daugelį metų. Kova su „Nvidia“, pramonės lyderiu. AMD įsigijo visą ATI technologiją ir intelektinę nuosavybę, sudarydama sandorį, kurio vertė siekė 4, 3 milijardo dolerių grynaisiais ir 58 milijonus dolerių akcijų, kurių bendra vertė - 5, 4 milijardo dolerių, ir užbaigė veiksmą spalio 25 d., 2006 m.

Tuo metu ATI kūrė tai, kas bus pirmoji jos GPU architektūra, pagrįsta vieningų šešėlių naudojimu. Iki tol visose vaizdo plokštėse buvo skirtingi šešėliai, skirti viršūnėms ir šešėliams apdoroti. Atsiradus „DirectX 10“, buvo palaikomi vieningi šešėliai, o tai reiškia, kad visi GPU šešėliai gali abejingai dirbti su viršūnėmis ir šešėliais.

„TeraScale“ buvo architektūra, kurią ATI suprojektavo remdamas vieningus šešėliai. Pirmasis komercinis produktas, pasinaudojęs šia architektūra, buvo „Xbox 360“ vaizdo pultas, kurio GPU, vadinamu „Xenos“, sukūrė AMD ir buvo daug tobulesnis nei tas, kurį buvo galima montuoti to meto kompiuteriuose. Kompiuterių pasaulyje „TereaScale“ atgaivino „ Radeon HD 2000“, 3000, 4000, 5000 ir 6000 serijų vaizdo plokštes. Visi jie, darydami pažangą gamybos procese, nuolat tobulindavo savo galimybes nuo 90 nm iki 40 nm.

Metai bėgo, o „TeraScale“ architektūra, palyginti su „Nvidia“, paseno. „TeraScale“ našumas vaizdo žaidimuose vis dar buvo labai geras, tačiau, palyginti su „Nvidia“, jis turėjo labai silpną vietą, tai buvo maža skaičiavimo, naudojant GPGPU, talpa. AMD suprato, kad reikia suprojektuoti naują grafinę architektūrą, galinčią kovoti su „Nvidia“ tiek žaidimuose, tiek skaičiavimuose, skyrių, kuris buvo vis svarbesnis.

Mes rekomenduojame perskaityti mūsų geriausius kompiuterio aparatūros ir komponentų vadovus:

• Žaliojo milžino „ AMD“ istorija, procesoriai ir vaizdo plokštės

GCN yra AMD sukurta grafinė architektūra nuo pat pradžių, kad ji sėkmingai atitiktų ATI „TeraScale“

„Graphics Core Next“ yra vardas, suteiktas pirmajai grafinei architektūrai, kurią 100 proc. Suprojektavo AMD, nors logiškai viskas, kas paveldėta iš ATI, buvo esminė sąlyga, leidžianti jos plėtrą. „Graphics Core Next“ yra daug daugiau nei architektūra, ši sąvoka reiškia grafinių mikroarchitektūrų serijos ir instrukcijų rinkinio kodinį pavadinimą. Pirmasis GCN pagrįstas produktas pasirodė 2011 m. Pabaigoje - „Radeon HD 7970“, kuris visiems vartotojams davė tokius gerus rezultatus.

GCN yra RISC SIMD mikroarchitektūra, kuri kontrastuoja su VLIW SIMD TeraScale architektūra. GCN trūkumas yra tas, kad jam reikia daug daugiau tranzistorių nei „TeraScale“, tačiau mainais jis siūlo daug didesnes GPGPU skaičiavimo galimybes, daro kompiliatorių paprastesnį ir geriau naudoja išteklius. Visa tai daro „GCN“ architektūrą, akivaizdžiai pranašesnę už „TeraScale“, ir daug geriau pasirengusią prisitaikyti prie naujų rinkos poreikių. Pirmasis GCN pagrįstas grafikos branduolys buvo Taitis, kuris atgaivino „ Radeon HD 7970“. Taitis buvo pastatytas naudojant 28 nm procesą, ir tai reiškia didžiulį energijos vartojimo efektyvumo šuolį, palyginti su 40 nm, naudojant naujausią „TeraScale“ pagrindu sukurtą grafikos branduolį - „Radeon HD 6970“, „Cayman GPU“.

Vėliau GCN architektūra šiek tiek pasikeitė per kelias „Radeon HD 7000“, „HD 8000“, „R 200“, „R 300“, „RX 400“, „RX 500“ ir „RX Vega“ serijos vaizdo plokštes. „ Radeon RX 400s“ pradėjo gaminti 14 nm ilgio procesą, leisdamas GCN žengti naują energijos vartojimo efektyvumo šuolį. „GCN“ architektūra taip pat naudojama „PlayStation 4“ ir „Xbox One“ APU grafikos šerdyje - dabartinėse „Sony“ ir „Microsoft“ vaizdo žaidimų konsolėse, siūlančiose išskirtinį našumą už savo kainą.

GCN architektūra yra suskirstyta į tai, ką mes vadiname skaičiavimo vienetais (CU), kurie yra pagrindiniai šios architektūros funkciniai vienetai. AMD projektuoja GPU su didesniu ar mažesniu skaičiavimo vienetų skaičiumi, kad sukurtų skirtingus grafikos plokščių diapazonus. Savo ruožtu kiekviename iš šių GPU galima išjungti skaičiavimo blokus, norint sukurti skirtingus grafikos kortelių diapazonus, remiantis ta pačia mikroschema. Tai leidžia mums panaudoti silicį, kuris išėjo iš gamybos proceso, turint problemų kai kuriuose skaičiavimo blokuose. Tai kažkas buvo daroma pramonėje daugelį metų. „Vega 64 GPU“ yra 64 skaičiavimo blokai ir jis yra galingiausias GPU, kurį iki šiol gamina AMD.

Kiekviename skaičiavimo bloke yra 64 šešėliavimo procesoriai arba šešėliai, kurių viduje yra 4 TMU. Skaičiavimo įrenginys yra atskirtas nuo apdorojimo išvesties vienetų (ROP), bet yra maitinamas jų. Kiekvieną skaičiavimo bloką sudaro planuoklio CU, šakos ir pranešimų blokas, 4 SIMD vektoriniai vienetai, 4 64KiB VGPR failai, 1 skaliarinis blokas, 4 KiB GPR failas, 64 KiB vietinių duomenų kvota, 4 tekstūros filtrų vienetai., 16 tekstūros atkūrimo krovinių / saugojimo vienetų ir 16 kB talpos L1 talpykla.

„AMD Vega“ yra pati ambicingiausia GCN evoliucija

Skirtumai tarp skirtingų GCN architektūros kartų yra gana minimalūs ir per daug nesiskiria vienas nuo kito. Išimtis yra penktosios kartos GCN architektūra, vadinama „Vega“, kuri smarkiai modifikavo šešėliai, kad pagerintų našumą per vieną takto ciklą. AMD pradėjo leisti „AMD Vega“ detales 2017 m. Sausio mėn., Sukeldama didelius lūkesčius nuo pirmųjų akimirkų. „AMD Vega“ padidina instrukcijas vienam laikrodžiui, pasiekia didesnį laikrodžio greitį, siūlo palaikymą „HBM2“ atminčiai ir didesnę vietos vietą atmintyje. Visos šios savybės leidžia žymiai pagerinti ankstesnių kartų našumą, bent jau ant popieriaus.

Architektūros patobulinimai taip pat apima naujus aparatūros programuotojus, naują primityvų išmetimo greitintuvą, naują ekrano tvarkyklę ir atnaujintą UVD, kuris gali iššifruoti HEVC 4K skiriamąja geba esant 60 i kadrų per sekundę 10 bitų kokybei kiekviename spalvų kanale..

Skaičiavimo įrenginiai yra stipriai modifikuoti

Raja Koduri vadovaujama „AMD Vega“ kūrimo komanda modifikavo pagrindinę skaičiavimo bloko plokštumą, kad pasiektų kur kas agresyvesnius dažnio tikslus. Ankstesnėse GCN architektūrose tam tikro ilgio jungtys buvo priimtinos, nes signalai galėjo nuvažiuoti visą atstumą per vieną laikrodžio ciklą. Kai kuriuos iš šių vamzdynų ilgių teko sutrumpinti „Vega“, kad signalai galėtų juos apeiti pagal laikrodžio ciklus, kurie Vegoje yra daug trumpesni. „AMD Vega“ skaičiavimo blokai tapo žinomi kaip NCU, kuriuos galima versti kaip naujos kartos skaičiavimo įrenginius. Prie „AMD“ dujotiekio ilgio sutrumpinimo buvo pridėtos „ Vega“ paieškos ir dekodavimo logikos modifikacijos, kurios buvo rekonstruotos siekiant įgyvendinti trumpesnį šios kartos vaizdo plokščių vykdymo laiką.

L1 talpyklos tekstūros dekompresijos duomenų kelyje kūrimo komanda prie vamzdyno pridėjo daugiau žingsnių, kad būtų sumažintas kiekviename laikrodžio cikle atliktų darbų kiekis, siekiant įvykdyti darbo dažnio padidinimo tikslus. Pakopų pridėjimas yra įprasta priemonė, leidžianti pagerinti dažnio toleranciją.

Greita paketinė matematika

Kita svarbi „AMD Vega“ naujovė yra tai, kad ji palaiko dviejų operacijų apdorojimą vienu metu su mažesniu tikslumu (FP16), o ne vieną su didesniu tikslumu (FP32). Tai technologija, vadinama „Rapid Packet Math“. „Rapid Packet Math“ yra viena pažangiausių „AMD Vega“ funkcijų ir jo nėra ankstesnėse GCN versijose. Ši technologija leidžia efektyviau naudoti GPU apdorojimo galią, o tai pagerina jo našumą. „PlayStation 4 Pro“ yra įrenginys, kuriam labiausiai pasisekė iš „Rapid Packet Math“, ir tai padarė vienas iš savo žvaigždžių žaidimų „Horizon Zero Dawn“.

„Horizon Zero Dawn“ yra puikus pavyzdys, ką gali duoti „Rapid Packet Math“. Šis žaidimas naudoja šią pažangiąją technologiją visam, kas susijęs su žole, apdoroti, taip taupant išteklius, kuriuos kūrėjai gali naudoti norėdami pagerinti kitų žaidimo elementų grafinę kokybę. „Horizon Zero Dawn“ nuo pat pirmosios akimirkos paveikė savo nepaprasta grafikos kokybe, kur yra įspūdinga, kad tokią meninę sekciją gali pasiūlyti tik 400 eurų kainuojanti konsolė. Deja, „Rapid Packet Math“ dar nebuvo naudojamas kompiuteriniuose žaidimuose, dėl to daug kas kaltas, kad tai yra išskirtinė „Vega“ savybė, nes kūrėjai nenori investuoti išteklių į tai, kuo galės naudotis labai nedaug vartotojų..

Primityvūs šešėliai

„AMD Vega“ taip pat prideda palaikymą naujai „Primitive Shaders“ technologijai, kuri suteikia lankstesnį geometrijos apdorojimą ir pakeičia viršūnių ir geometrijos šederius tinkinimo vamzdyje. Šios technologijos idėja yra pašalinti nematomus viršūnes iš scenos, kad GPU nereikėtų jų skaičiuoti, taip sumažinant vaizdo plokštės apkrovos lygį ir pagerinant vaizdo žaidimo našumą. Deja, tai yra technologija, kuriai sukurti reikia daug darbo, kad galėtų ja pasinaudoti, ir ji randa situaciją, labai panašią į „Rapid Packet Math“.

AMD ketino įdiegti „Primitive Shaders“ vairuotojo lygyje, kuris leistų šiai technologijai veikti stebuklingai ir kūrėjams nieko nereikalaujant. Tai skambėjo labai gražiai, bet pagaliau to padaryti nebuvo įmanoma dėl to, kad neįmanoma jo įdiegti „DirectX 12“ ir likusiose dabartinėse API. Vis dar yra „Primitive Shader“, tačiau kūrėjai turi investuoti išteklius jų įgyvendinimui.

ACE ir asinchroniniai skustuvai

Jei mes kalbame apie AMD ir jos GCN architektūrą, turime kalbėti apie Asynchronous Shaders - terminą, apie kurį buvo kalbėta seniai, tačiau apie kurį beveik nieko nekalbama. Asinchroniniai skustuvai nurodo asinchroninį skaičiavimą, tai yra technologija, kurią AMD sukūrė, kad sumažintų trūkumus, kuriuos patiria grafikos plokštės su geometrija.

AMD vaizdo plokštėse, pagrįstose GCN architektūra, yra ACE (Asynchronous Compute Engine), šiuos blokus sudaro aparatūros variklis, skirtas asinchroniniam skaičiavimui, tai yra aparatūra, kuri užima vietą luste ir sunaudoja energiją, todėl jos Įgyvendinimas yra ne užgaida, o būtinybė. ACE egzistavimo priežastis yra menkas GCN efektyvumas paskirstant darbo krūvį tarp skirtingų skaičiavimo vienetų ir juos sudarančių branduolių, o tai reiškia, kad daugelis branduolių neveikia ir todėl yra švaistomi, nors jie ir toliau tęsiasi sunaudojantis energiją. ACE yra atsakinga už darbų atlikimą tiems branduoliams, kurie liko be darbo, kad jie galėtų būti naudojami.

„AMD Vega“ architektūros geometrija buvo patobulinta, nors šiuo atžvilgiu ji vis dar smarkiai atsilieka nuo „Nvidia Pascal“ architektūros. Prastas GCN geometrijos efektyvumas yra viena iš priežasčių, dėl kurios didesni AMD lustai neduoda iš jų tikėtino rezultato, nes GCN architektūra tampa neefektyvesnė geometrijos metu, kai lustas didėja. ir apima didesnį skaičiavimo vienetų skaičių. Geometrijos gerinimas yra viena iš pagrindinių AMD užduočių, susijusių su nauja grafikos architektūra.

HBCC ir HBM2 atmintis

„AMD Vega“ architektūra taip pat apima didelio pralaidumo talpyklos valdiklį (HBCC), kurio nėra „Raven Ridge“ APU grafikos šerdyse. Šis HBCC valdiklis leidžia efektyviau naudoti „Vega“ pagrindu sukurtų vaizdo plokščių HBM2 atmintį. Be to, tai leidžia GPU pasiekti DDR4 sistemos RAM, jei HBM2 atmintis baigsis. HBCC leidžia šią prieigą padaryti daug greičiau ir efektyviau, todėl, palyginti su ankstesnėmis kartomis, našumas sumažėja.

„HBM2“ yra pažangiausia atminties technologija vaizdo plokštėms, tai yra antros kartos didelės spartos atmintinė. „HBM2“ technologija kaupia skirtingus atminties lustus vienas ant kito, kad sukurtų ypač didelio tankio paketą. Šie sukrauti lustai susisiekia vienas su kitu per jungiamąją magistralę, kurios sąsaja gali pasiekti 4096 bitus.

Dėl šių savybių „HBM2“ atmintis siūlo daug didesnį pralaidumą, nei įmanoma naudojant GDDR atmintį, be to, kad tai daroma naudojant daug mažesnę įtampą ir sunaudojamą energiją. Kitas „HBM2“ atminties pranašumas yra tas, kad jos yra labai arti GPU, o tai taupo vietą vaizdo plokštės PCB ir supaprastina jos dizainą.

Bloga dalis HBM2 atminties yra ta, kad jie yra daug brangesni nei GDDR ir daug sunkiau naudojami. Šie prisiminimai susisiekia su GPU per tarpininką, elementą, kurį gaminti gana brangu ir dėl kurio galutinė grafikos plokštės kaina yra brangesnė. Dėl to HBM2 atminties grafikos plokštės yra daug brangesnės nei GDDR atminties grafikos plokštės.

Ši aukšta „HBM2“ atminties kaina ir jos įgyvendinimas, taip pat mažesnis našumas, nei tikėtasi, buvo pagrindinės „AMD Vega“ nesėkmės žaidimų rinkoje priežastys. „AMD Vega“ nesugebėjo aplenkti „GeForce GTX 1080 Ti“ - kortelės, paremtos beveik dvejais metais senesne Paskalio architektūra.

Dabartinės vaizdo plokštės, pagrįstos „AMD Vega“

Dabartinės AMD vaizdo plokštės pagal „Vega“ architektūrą yra „ Radeon RX Vega 56“ ir „Radeon RX Vega 64“. Šioje lentelėje išvardytos visos svarbiausios šių naujų vaizdo plokštių savybės.

Dabartinės „AMD Vega“ vaizdo plokštės
Vaizdo plokštė	Apskaičiuokite vienetus / Shaderius	Bazinio / turbo laikrodžio dažnis	Atminties kiekis	Atminties sąsaja	Atminties tipas	Atminties pralaidumas	TDP
„AMD Radeon RX Vega 56“	56/3584	1156/1471 MHz	8 GB	2 048 bitai	HBM2	410 GB / s	210W
„AMD Radeon RX Vega 64“	64 / 4, 096	1247/1546 MHz	8 GB	2 048 bitai	HBM2	483, 8 GB / s	295W

„ AMD Radeon RX Vega 64“ yra šiuo metu galingiausia AMD vaizdo plokštė, skirta žaidimų rinkai. Ši kortelė yra pagaminta iš „Vega 10“ silicio, sudaryto iš 64 skaičiavimo vienetų, kurie verčiasi į 4.096 šederius, 256 TMU ir 64 ROP. Ši grafikos šerdis gali dirbti iki 1546 MHz dažnio, esant 295 W TDP .

Grafikos branduolį papildo dvi HBM2 atminties stulpeliai, kurie iš viso sudaro 8 GB su 4 096 bitų sąsaja ir 483, 8 GB / s pralaidumu. Tai yra vaizdo plokštė su labai didele šerdimi, didžiausia, kokią kada nors padarė „AMD“, tačiau ji negali naudoti „GeForce GTX 1080 Ti Pascal GP102“ branduolio lygiu, be to, kad sunaudoja daugiau energijos ir gamina daug daugiau šilumos. Šis AMD nesugebėjimas kovoti su „Nvidia“, atrodo, leidžia suprasti, kad GCN architektūrai reikia daug didesnės evoliucijos, kad neatsiliktumėte nuo „Nvidia“ vaizdo plokštės.

„AMD Vega“ ateitis eina per 7 nm

AMD „AMD Vega“ architektūrai suteiks naują gyvybę pereinant prie 7 nm gamybos proceso, o tai turėtų reikšti reikšmingą energijos vartojimo efektyvumo pagerėjimą, palyginti su dabartinėmis konstrukcijomis, esant 14 nm. Kol kas „AMD Vega“, esant 7 nm bangos ilgiui, nepasieks žaidimų rinkos, o daugiausia dėmesio skirs dirbtinio intelekto sektoriui, kuris perkelia dideles pinigų sumas. Konkreti informacija apie „ AMD Vega“, esant 7 nm atstumu, dar nėra žinoma, pagerinus energijos vartojimo efektyvumą, galima išlaikyti dabartinių kortelių našumą, tačiau sunaudojant daug mažiau energijos, arba padaryti naujas korteles daug galingesnes naudojant toks pat vartojimas kaip dabartiniai.

Pirmosios „AMD Vega“ kortelės, naudojamos 7 nm atstumu, bus „Radeon Instinct“. „Vega 20.“ yra pirmasis AMD GPU, pagamintas 7 nm atstumu, tai yra grafinė šerdis, pasiūlanti dvigubai didesnį tranzistorių tankį, palyginti su dabartiniu siliciu „Vega 10.“. „Vega 20“ lusto dydis yra maždaug 360 mm2, o tai reiškia paviršiaus plotas 70%, palyginti su „Vega 10“, kurios dydis yra 510 mm2. Šis proveržis suteikia galimybę AMD pasiūlyti naują grafikos branduolį, kurio laikrodžio greitis yra 20% didesnis, o energijos vartojimo efektyvumas padidėja maždaug 40%. „Vega 20“ galia siekia 20, 9 TFLOP, todėl tai yra galingiausias iki šiol paskelbtas grafikos branduolys, dar labiau nei „Nvidia“ „Volta V100“ branduolys, siūlantis 15, 7 TFLOP, nors šis pagamintas 12 nm, o tai šiuo atžvilgiu suteikia AMD aiškų pranašumą.

Tuo baigiasi mūsų pranešimas apie AMD Vega. Atminkite, kad galite pasidalinti šiuo įrašu su draugais socialiniuose tinkluose, tokiu būdu jūs padėsite mums jį paskleisti, kad jis galėtų padėti daugiau vartotojų, kuriems jo reikia. Taip pat galite palikti komentarą, jei turite dar ką nors pridurti, arba palikite mums pranešimą aparatūros forume.