▷ Amd vega

AMD Vega er navnet på AMDs mest avancerede grafikarkitektur, det er den seneste udvikling af GCN, dens GPU-arkitektur, der har ledsaget os siden 2011. Denne udvikling af GCN er AMDs mest ambitiøse til dato.

Vil du vide mere om AMD VEGA-grafikkort og alle deres funktioner? I dette indlæg gennemgår vi alle nøglerne til GCN-arkitekturen og alle de hemmeligheder, som Vega skjuler.

Indholdsindeks

Fødselen af ​​GCN-arkitektur og dens udvikling, indtil den når Vega

For at forstå AMDs historie på grafikkortmarkedet er vi nødt til at gå tilbage til 2006, da firmaet Sunnyvale overtog ATI, verdens næststørste grafikkortproducent, og som havde været i forretning i årevis. Kæmp med Nvidia, branchen. AMD købte al ATI's teknologi og intellektuel ejendom i en transaktion til en værdi af 4, 3 mia. Dollars kontant og 58 mio. Dollars i aktier på i alt 5, 4 mia. Dollars og afsluttede handlingen den 25. oktober, 2006.

På det tidspunkt udviklede ATI, hvad der ville være dens første GPU-arkitektur, baseret på brugen af ​​forenede skyggelister. Indtil da indeholdt alle grafikkort forskellige skygger inden for vertex- og skygge-behandling. Med ankomsten af ​​DirectX 10 understøttes enhede skyggelegger, hvilket betyder, at alle skygger i en GPU kan arbejde med toppunkter og nuancer ligegyldigt.

TeraScale var den arkitektur, som ATI designede med understøttelse af forenede skygger. Det første kommercielle produkt, der gjorde brug af denne arkitektur, var Xbox 360-videokonsollen, hvis GPU, kaldet Xenos, var blevet udviklet af AMD og var meget mere avanceret end hvad der kunne monteres på datidens pc'er. I pc-verdenen bragte TereaScale grafikkort fra Radeon HD 2000, 3000, 4000, 5000 og 6000 serier til live. Alle af dem gjorde kontinuerligt små forbedringer for at forbedre deres kapacitet, da de skred frem i fremstillingsprocesserne, fra 90 nm til 40 nm.

Årene gik, og TeraScale-arkitekturen blev forældet sammenlignet med Nvidia. TeraScales ydeevne i videospil var stadig meget god, men det havde et stort svagt punkt sammenlignet med Nvidia, dette var en lav kapacitet til computing ved hjælp af GPGPU. AMD forstod, at det var nødvendigt at designe en ny grafisk arkitektur, der var i stand til at kæmpe med Nvidia både i spil og computere, et afsnit, der blev stadig vigtigere.

Vi anbefaler at læse vores bedste pc-hardware og komponentguider:

• AMD- historie, processorer og grafikkort fra den grønne kæmpe

GCN er den grafiske arkitektur designet af AMD fra bunden til for at få succes med ATIs TeraScale

Graphics Core Next er navnet, der gives til den første grafiske arkitektur designet 100% af AMD, selvom alt i alt arveligt fra ATI har været nøglen til at gøre dens udvikling mulig. Graphics Core Next er meget mere end en arkitektur, dette koncept repræsenterer kodenavnet for en række grafiske mikroarkitekturer og et sæt instruktioner. Det første GCN-baserede produkt ankom i slutningen af ​​2011, Radeon HD 7970, der har givet så gode resultater til alle dets brugere.

GCN er en RISC SIMD-mikroarkitektur, der kontrasterer med VLIW SIMD TeraScale-arkitekturen. GCN har den ulempe, at det kræver mange flere transistorer end TeraScale, men til gengæld tilbyder det meget større muligheder for beregning af GPGPU, gør kompilatoren enklere og gør ressourcerne bedre udnyttet. Alt dette gør GCN til en arkitektur, der klart er overlegen i forhold til TeraScale, og meget bedre forberedt på at tilpasse sig markedets nye krav. Den første GCN-baserede grafikkerne var Tahiti, der bragte Radeon HD 7970 til live. Tahiti blev bygget ved hjælp af en 28nm proces, der repræsenterer et enormt spring i energieffektivitet sammenlignet med 40nm til den nyeste TeraScale-baserede grafikkerne, Radeon HD 6970's Cayman GPU.

Derefter har GCN- arkitekturen udviklet sig lidt gennem flere generationer af Radeon HD 7000, HD 8000, R 200, R 300, RX 400, RX 500 og RX Vega-grafikkort. Radeon RX 400 indledte en fremstillingsproces ved 14 nm, hvilket giver GCN mulighed for at tage et nyt spring i energieffektivitet. GCN-arkitekturen bruges også i APU-grafikkernen i PlayStation 4 og Xbox One, de nuværende videospilkonsoller fra Sony og Microsoft, der tilbyder enestående ydelse til deres pris.

GCN- arkitekturen er internt organiseret i det, vi kalder computational units (CU), som er de grundlæggende funktionelle enheder i denne arkitektur. AMD designer GPU'er med et større eller mindre antal computerenheder for at skabe de forskellige grafikkortinteresser. På sin side er det muligt at deaktivere computerenheder i hver af disse GPU'er for at skabe forskellige intervaller af grafikkort baseret på den samme chip. Dette giver os mulighed for at drage fordel af det silicium, der er kommet ud af fremstillingsprocessen med problemer i nogle af computerenhederne, det er noget, der er blevet gjort i branchen i mange år. Vega 64 GPU har 64 computerenheder inde og er den mest kraftfulde GPU produceret af AMD til dato.

Hver computerenhed kombinerer 64 skyggeprocessorer eller skyggelegger med 4 TMU'er inde. Computerenheden er adskilt fra, men drives af, Processing Output Units (ROP'er). Hver computerenhed består af en planlægnings-CU, en afdeling og meddelelsesenhed, 4 SIMD-vektorenheder, 4 64KiB VGPR-filer, 1 skalærenhed, en 4 KiB GPR-fil, en lokal datakvote på 64 KiB, 4 teksturfilterenheder, 16 tekstur gendannelsesbelastning / lagerenheder og en 16 kB L1 cache.

AMD Vega er GCNs mest ambitiøse udvikling

Forskellene mellem de forskellige generationer af GCN-arkitekturen er ganske minimale og adskiller sig ikke for meget fra hinanden. En undtagelse er den femte generation af GCN-arkitekturen, der kaldes Vega, som har ændret skyggerne kraftigt for at forbedre ydelsen pr. Urcyklus. AMD begyndte at frigive detaljer om AMD Vega i januar 2017, hvilket medførte høje forventninger fra de første øjeblikke. AMD Vega øger instruktionerne pr. Ur, når højere urhastigheder, tilbyder support til HBM2-hukommelse og et større hukommelsesadresseplads. Alle disse funktioner giver dig mulighed for at forbedre ydelsen markant i forhold til tidligere generationer, i det mindste på papir.

Arkitektoniske forbedringer inkluderer også nye hardwareprogrammerere, en ny primitiv kasseringsaccelerator, en ny skærmdriver og en opdateret UVD, der kan afkode HEVC ved 4K-opløsninger ved 60 i frames per sekund i 10-bit kvalitet pr..

Computerenhederne er stærkt modificeret

AMD Vega-udviklingsholdet, ledet af Raja Koduri, ændrede beregningsenhedens grundlæggende plan for at opnå meget mere aggressive frekvensmål. I tidligere GCN-arkitekturer var tilstedeværelsen af ​​forbindelser med en bestemt længde acceptabel, fordi signalerne kunne køre den fulde afstand i en enkelt urcyklus. Nogle af disse rørledningslængder måtte forkortes med Vega, så signaler kunne krydse dem i spændvidden af ​​urcyklusser, som er meget kortere i Vega. AMD Vegas computerenheder blev kendt som NCU, som kan oversættes som en ny generations computerenhed. Til reduktion af rørledningslængderne til AMD Vega blev der tilføjet ændringer i logikken for søgning og afkodning af instruktioner, som blev rekonstrueret for at opfylde målene om kortere udførelsestider i denne generation af grafikkort.

På L1-cache-teksturens dekomprimeringsdatasti tilføjede udviklingsholdet flere trin til rørledningen for at reducere mængden af ​​arbejde, der udføres i hver urcyklus for at opfylde målene om at øge driftsfrekvensen. Tilføjelse af trin er et almindeligt middel til at forbedre et designs frekvenstolerance.

Rapid Packet Math

En anden vigtig nyhed med AMD Vega er, at den understøtter samtidig behandling af to operationer med mindre præcision (FP16) i stedet for en enkelt med større præcision (FP32). Dette er teknologi kaldet Rapid Packet Math. Rapid Packet Math er en af ​​de mest avancerede funktioner i AMD Vega og findes ikke i tidligere GCN-versioner. Denne teknologi tillader en mere effektiv anvendelse af GPU's processorkraft, hvilket forbedrer dens ydeevne. PlayStation 4 Pro er den enhed, der har haft mest udbytte af Rapid Packet Math og har gjort det med et af sine stjernespil, Horizon Zero Dawn.

Horizon Zero Dawn er en fantastisk prøve af, hvad Rapid Packet Math kan bringe. Dette spil bruger denne avancerede teknologi til at behandle alt relateret til græs og sparer således ressourcer, der kan bruges af udviklere til at forbedre den grafiske kvalitet af andre elementer i spillet. Horizon Zero Dawn påvirkede fra første øjeblik for sin overvældende grafiske kvalitet, til det punkt, at det er imponerende, at en konsol på kun 400 euro kan tilbyde en sådan kunstnerisk afdeling. Desværre er Rapid Packet Math endnu ikke blevet brugt i pc-spil, hvor meget af skylden er, at det er en eksklusiv funktion ved Vega, da udviklerne ikke ønsker at investere ressourcer i noget, som meget få brugere vil være i stand til at drage fordel af..

Primitive skygger

AMD Vega tilføjer også support til ny Primitive Shaders-teknologi, der giver mere fleksibel geometri-behandling og erstatter toppunkt- og geometri-shaders i et render-rør. Idéen med denne teknologi er at eliminere ikke-synlige hjørner fra scenen, så GPU ikke er nødt til at beregne dem, og derved reducere belastningen på grafikkortet og forbedre ydelsen i videospilet. Desværre er dette en teknologi, der kræver en masse arbejde fra udviklerne for at kunne drage fordel af det, og det finder en situation meget lig den med Rapid Packet Math.

AMD havde til hensigt at implementere Primitive Shaders på chaufførniveau, hvilket ville give denne teknologi mulighed for at fungere magisk og uden at udviklerne skulle gøre noget. Dette var noget, der lød meget flot, men endelig var det ikke muligt på grund af umuligheden af ​​at implementere det i DirectX 12 og resten af ​​de nuværende API'er. De primitive Shaders er stadig tilgængelige, men det skal være udviklerne, der investerer ressourcer til deres implementering.

ACE og asynkrone Shaders

Hvis vi taler om AMD og dens GCN-arkitektur, er vi nødt til at tale om Asynchronous Shaders, et udtryk, der blev talt om for længe siden, men som næsten intet siges mere om. Asynkron Shaders henviser til asynkron computing, det er en teknologi, AMD udtænkte for at reducere den mangel, som dens grafikkort har lidt med geometri.

AMD-grafikkort baseret på GCN-arkitekturen inkluderer ACE'er (Asynchronous Compute Engine), disse enheder består af en hardwaremotor dedikeret til asynkron computing, det er en hardware, der tager plads på chippen og bruger energi, så dens Implementering er ikke et indfald, men en nødvendighed. Årsagen til eksistensen af ​​ACE er den dårlige effektivitet af GCN på tidspunktet for fordelingen af ​​arbejdsbyrden mellem de forskellige Compute Units og de kerner, der danner dem, hvilket betyder, at mange kerner er ude af arbejde og derfor spildt, selvom de fortsætter forbruger energi. ACE har ansvaret for at give arbejde til disse kerner, der har været ledige, så de kan bruges.

Geometrien er forbedret i AMD Vega-arkitekturen, selvom den stadig hænger langt bag Nvidias Pascal-arkitektur i denne henseende. GCN's dårlige effektivitet med geometri er en af ​​grundene til, at AMD's større chips ikke leverer det forventede resultat fra dem, da GCN-arkitekturen bliver mere ineffektiv med geometrien, efterhånden som chippen bliver større. og inkluderer et større antal beregningsenheder. Forbedring af geometri er en af ​​AMDs vigtigste opgaver med dets nye grafiske arkitekturer.

HBCC- og HBM2-hukommelse

AMD Vega-arkitekturen inkluderer også en højbåndbredde-cache-controller (HBCC), som ikke er til stede i grafikkernerne til Raven Ridge APU'er. Denne HBCC-controller muliggør en mere effektiv brug af HBM2-hukommelsen på Vega-baserede grafikkort. Derudover giver det GPU adgang til systemets DDR4-RAM, hvis HBM2-hukommelsen løber tør. HBCC tillader, at denne adgang gøres meget hurtigere og mere effektivt, hvilket resulterer i mindre ydelsestab sammenlignet med tidligere generationer.

HBM2 er den mest avancerede hukommelsesteknologi til grafikkort, det er den anden generation af høj båndbredde stablet hukommelse. HBM2- teknologi stabler forskellige hukommelseschips oven på hinanden for at skabe en ekstrem høj densitetspakke. Disse stablede chips kommunikerer med hinanden via en interconnect-bus, hvis grænseflade kan nå 4.096 bit.

Disse egenskaber gør, at HBM2-hukommelsen tilbyder en meget højere båndbredde end det er muligt med GDDR-hukommelser, ud over at gøre det med et meget lavere spænding og strømforbrug. En anden fordel ved HBM2-erindringer er, at de er placeret meget tæt på GPU, hvilket sparer plads på grafikkortets PCB og forenkler dens design.

Den dårlige del ved HBM2-erindringer er, at de er meget dyrere end GDDR'er og meget vanskeligere at bruge. Disse erindringer kommunikerer med GPU gennem en interposer, et element, der er ret dyre at fremstille, og som gør den endelige pris på grafikkortet dyrere. Som en konsekvens er HBM2-hukommelsesbaserede grafikkort meget dyrere at fremstille end GDDR-hukommelsesbaserede grafikkort.

Denne høje pris på HBM2-hukommelse og dens implementering samt en lavere ydelse end forventet har været de vigtigste årsager til AMD Vegas fiasko på spillemarkedet. AMD Vega har undladt at overgå GeForce GTX 1080 Ti, et kort baseret på en Pascal-arkitektur næsten to år ældre.

Nuværende grafikkort baseret på AMD Vega

AMD's nuværende grafikkort under Vega-arkitekturen er Radeon RX Vega 56 og Radeon RX Vega 64. Følgende tabel viser alle de vigtigste funktioner på disse nye grafikkort.

Nuværende AMD Vega-grafikkort
Grafikkort	Beregn enheder / Shaders	Base / Turbo ur frekvens	Mængde af hukommelse	Hukommelsesgrænseflade	Hukommelsestype	Hukommelsesbåndbredde	TDP
AMD Radeon RX Vega 56	56 / 3.584	1156/1471 MHz	8 GB	2.048 bit	HBM2	410 GB / s	210W
AMD Radeon RX Vega 64	64 / 4.096	1247/1546 MHz	8 GB	2.048 bit	HBM2	483, 8 GB / s	295W

AMD Radeon RX Vega 64 er det mest kraftfulde grafikkort fra AMD i dag til spilmarkedet. Dette kort er baseret på Vega 10-silicium, der består af 64 computerenheder, der oversættes til 4.096 lyssky, 256 TMU'er og 64 ROP'er. Denne grafiske kerne er i stand til at arbejde med en urfrekvens på op til 1546 MHz med en TDP på 295W.

Grafikkernen ledsages af to HBM2-hukommelsestacke, der tilsammen giver op til 8 GB med et 4.096-bit interface og en båndbredde på 483, 8 GB / s. Det er et grafikkort med en meget stor kerne, den største nogensinde lavet af AMD, men som ikke er i stand til at udføre på niveau med GeForce GTX 1080 Ti Pascal GP102-kerne, ud over at forbruge mere energi og producere meget mere varme. Denne manglende evne hos AMD til at kæmpe med Nvidia ser ud til at gøre det klart, at GCN-arkitekturen har brug for en meget større udvikling for at følge med Nvidias grafikkort.

AMD Vegas fremtid går gennem 7nm

AMD vil indånde nyt liv i sin AMD Vega-arkitektur med overgangen til en 7nm fremstillingsproces, hvilket skulle betyde en betydelig forbedring i energieffektivitet i forhold til nuværende design ved 14nm. For tiden vil AMD Vega kl. 7 nm ikke nå gamingmarkedet, men vil fokusere på den kunstige intelligenssektor, der flytter store mængder penge. Konkrete detaljer om AMD Vega ved 7 nm er endnu ikke kendt. Forbedringen i energieffektivitet kan bruges til at opretholde de aktuelle korters ydelse, men med meget lavere strømforbrug, eller til at gøre nye kort meget mere magtfulde med samme forbrug som de nuværende.

De første kort, der bruger AMD Vega kl. 7 nm, er Radeon Instinct. Vega 20 er den første AMD GPU, der er produceret ved 7 nm, det er en grafisk kerne, der tilbyder dobbelt densitet af transistorer sammenlignet med den nuværende Vega 10. silicium. Størrelsen på Vega 20-chip er cirka 360 mm2, hvilket repræsenterer en reduktion overfladeareal på 70% sammenlignet med Vega 10, som har en størrelse på 510 mm2. Dette gennembrud giver AMD mulighed for at tilbyde en ny grafikkerne med 20% hurtigere urhastighed og en energieffektivitetsforbedring på cirka 40%. Vega 20 har en styrke på 20, 9 TFLOP'er, hvilket gør den til den mest kraftfulde grafiske kerne, der er annonceret til dato, endnu mere end Nvidias Volta V100-kerne, der tilbyder 15, 7 TFLOP'er, selvom denne er fremstillet på 12nm, hvilket sætter AMD en klar fordel i denne henseende.

Dette afslutter vores indlæg på AMD Vega. Husk, at du kan dele dette indlæg med dine venner på sociale netværk, på denne måde hjælper du os med at sprede det, så det kan hjælpe flere brugere, der har brug for det. Du kan også efterlade en kommentar, hvis du har noget andet at tilføje eller give os en besked i vores hardwareforum.