▷ Amd vega

AMD Vega naziv je AMD-ove najnaprednije grafičke arhitekture, to je najnovija evolucija GCN-a, njegove GPU arhitekture koja nas prati od 2011. Ova evolucija GCN-a AMD je najambicioznija dosad.

Želite li znati više o grafičkim karticama AMD VEGA i svim njihovim značajkama? U ovom postu pregledavamo sve ključeve GCN arhitekture i sve tajne koje Vega skriva.

Sadržaj indeks

Rođenje GCN arhitekture i njezina evolucija sve do dostizanja Vege

Da bismo razumjeli povijest AMD-a na tržištu grafičkih kartica, moramo se vratiti u 2006. godinu, kada je tvrtka Sunnyvale preuzela ATI, drugi po veličini svjetski proizvođač grafičkih kartica i koji posluje godinama. Borba s Nvidijom, liderom u industriji. AMD je kupio svu ATI-ovu tehnologiju i intelektualno vlasništvo transakcijom vrijednom 4, 3 milijarde dolara u gotovini i 58 milijuna dolara u dionicama ukupne vrijednosti 5, 4 milijarde dolara, dovršavajući akciju 25. listopada, 2006.

U to je vrijeme ATI razvijao što će biti njegova prva GPU arhitektura koja se temelji na korištenju unificiranih shadera. Do tada, sve su grafičke kartice sadržavale različite sjence za obradu vrhova i sjenčanja. Dolaskom DirectX-a 10 podržani su objedinjeni shader-i, što znači da svi shaderi u GPU-u mogu ravnodušno raditi s vrhovima i nijansama.

TeraScale je bila arhitektura koju je ATI dizajnirao s podrškom za unificirane shadera. Prvi komercijalni proizvod koji je koristio ovu arhitekturu bila je Xbox 360 video konzola, čiji je GPU, nazvan Xenos, AMD razvio i bio mnogo napredniji od onog što se u to vrijeme moglo instalirati na osobna računala. U svijetu osobnih računala TereaScale je oživio grafičke kartice iz serija Radeon HD 2000, 3000, 4000, 5000 i 6000. Svi su oni kontinuirano stvarali mala poboljšanja kako bi poboljšali svoje mogućnosti kako su napredovali u proizvodnim procesima, od 90 nm do 40 nm.

Prošle su godine i TeraScale arhitektura je postajala zastarjela u usporedbi s Nvidijom. Učinkovitost TeraScale-a u video igrama i dalje je bila vrlo dobra, ali imala je vrlo slabu točku u usporedbi s Nvidijom, ovo je bio mali kapacitet za računanje pomoću GPGPU-a. AMD je shvatio da treba dizajnirati novu grafičku arhitekturu, sposobnu za borbu s Nvidijom i u igrama i u računalstvu, odjeljak koji je sve važniji.

Preporučujemo čitanje naših najboljih vodiča za hardver i komponente računala:

• Povijest AMD- a, procesori i grafičke kartice zelenog giganta

GCN je grafička arhitektura koju je AMD od početka do kraja dizajnirao kako bi uspio ATI-jev TeraScale

Graphics Core Next ime je prve grafičke arhitekture koju je AMD 100% osmislio, mada je logično sve što je naslijeđeno od ATI-a bilo ključno za omogućavanje njenog razvoja. Graphics Core Next mnogo je više od arhitekture, ovaj koncept predstavlja kodno ime za niz grafičkih mikroarhitektura i skup uputstava. Prvi proizvod temeljen na GCN-u stigao je krajem 2011. godine, Radeon HD 7970 koji je dao tako dobre rezultate svim svojim korisnicima.

GCN je RISC SIMD mikroarhitektura koja je u suprotnosti s VLIW SIMD TeraScale arhitekturom. GCN ima nedostatak što zahtijeva mnogo više tranzistora od TeraScale-a, ali zauzvrat nudi mnogo veće mogućnosti izračunavanja GPGPU-a, čini kompajler jednostavnijim i bolje koristi resurse. Sve to čini GCN arhitekturom očigledno superiornijom od TeraScale-a i puno se bolje priprema za prilagodbu novim zahtjevima tržišta. Prva grafička jezgra na GCN-u bila je Tahiti, koja je oživjela Radeon HD 7970. Tahiti je izgrađen pomoću 28nm procesa, što predstavlja veliki skok u energetskoj učinkovitosti u usporedbi s 40 nm za najnoviju grafičku jezgru zasnovanu na TeraScale, Radeon HD 6970's Cayman GPU-u.

Nakon toga, GCN arhitektura se malo razvila tijekom nekoliko generacija Radeon HD 7000, HD 8000, R 200, R 300, RX 400, RX 500 i RX Vega serija grafičkih kartica. Radeon RX 400s pokrenuo je proizvodni proces na 14 nm, omogućujući GCN-u novi skok u energetskoj učinkovitosti. GCN arhitektura se također koristi u APU grafičkoj jezgri PlayStation 4 i Xbox One, trenutačnih Sonyjevih i Microsoftovih konzola za video igre koje nude izvanredne performanse po svojoj cijeni.

GCN arhitektura je interno organizirana u ono što nazivamo računskim jedinicama (CU), koje su osnovne funkcionalne jedinice ove arhitekture. AMD dizajnira GPU s većim ili manjim brojem računalnih jedinica za stvaranje različitih raspona grafičkih kartica. Zauzvrat, moguće je deaktivirati računalne jedinice u svakom od tih GPU-a za stvaranje različitih raspona grafičkih kartica temeljenih na istom čipu. To nam omogućuje da iskoristimo silicij koji je izašao iz procesa proizvodnje s problemima nekih računalnih jedinica, to je nešto što se u industriji radi već duži niz godina. Vega 64 GPU ima 64 računalne jedinice unutar i najsnažniji je GPU proizveden do danas.

Svaka računalna jedinica kombinira 64 procesora sjenčanja ili shadera sa 4 TMU-a unutar. Računalna jedinica odvojena je od procesnih izlaznih jedinica (ROPs), ali ih pokreće. Svaka računarska jedinica sastoji se od CU-a za planiranje, jedinice podružnice i poruke, 4 SIMD vektorske jedinice, 4 datoteke 64 VBPR VGPR, 1 skalarne jedinice, 4 KiB GPR datoteke, lokalne kvote podataka od 64 KiB, 4 teksturne filtrirne jedinice, 16 jedinica za učitavanje / spremanje teksture i L1 predmemorija 16 kB.

AMD Vega je najambicioznija evolucija GCN-a

Razlike između različitih generacija GCN arhitekture prilično su minimalne i ne razlikuju se previše jedna od druge. Izuzetak je GCN arhitektura pete generacije, nazvana Vega, koja je uvelike izmijenila sjenila kako bi poboljšala performanse po satu ciklusa. AMD je počeo objavljivati ​​detalje AMD Vega u siječnju 2017., što je izazvalo velika očekivanja od prvih trenutaka. AMD Vega povećava upute po satu, postiže veće brzine takta, nudi podršku za HBM2 memoriju i veći adresni prostor memorije. Sve ove značajke omogućuju vam značajno poboljšanje performansi u odnosu na prethodne generacije, barem na papiru.

Arhitektonska poboljšanja uključuju i nove hardverske programere, novi primitivni akcelerator za odbacivanje, novi pokretački program zaslona i ažurirani UVD koji može dekodirati HEVC pri 4K rezoluciji pri 60 i sličica u sekundi s 10-bitnom kvalitetom po boji kanala.,

Računalne jedinice su uvelike izmijenjene

Razvojni tim AMD Vege, predvođen Rajom Koduri, izmijenio je temeljnu ravninu proračunske jedinice kako bi postigao mnogo agresivnije ciljeve frekvencije. U prethodnim GCN arhitekturama prisustvo veza određene duljine bilo je prihvatljivo jer su signali mogli prijeći punu udaljenost u jednom ciklusu takta. Neke od tih duljina cjevovoda morale su se skratiti s Vegom kako bi ih signali mogli provući u rasponu ciklusa sata, koji su u Vegi znatno kraći. Računalne jedinice AMD Vega postale su poznate kao NCU, što se može prevesti kao računalna jedinica nove generacije. Da bi se smanjila duljina cjevovoda AMD Vega dodane su izmjene u logici pretraživanja i dekodiranja uputa koje su rekonstruirane kako bi se ispunili ciljevi kraćeg vremena izvršavanja ove generacije grafičkih kartica.

Na putu podataka o dekompresiji teksture keša L1, razvojni tim dodao je još koraka na cjevovodu kako bi smanjio količinu posla obavljenog u svakom taktu takta kako bi ispunio ciljeve povećanja radne frekvencije. Dodavanje faza je uobičajeno sredstvo za poboljšanje frekvencijske tolerancije dizajna.

Rapid Packet Math

Druga važna novost AMD Vega je da podržava istodobnu obradu dviju operacija s manje preciznosti (FP16) umjesto jedne s većom preciznošću (FP32). Ovo je tehnologija koja se zove Rapid Packet Math. Rapid Packet Math jedna je od najnaprednijih značajki AMD Vega i ne postoji u prethodnim GCN verzijama. Ova tehnologija omogućava učinkovitiju uporabu procesorske snage GPU-a, što poboljšava njezine performanse. PlayStation 4 Pro je uređaj koji je imao najviše koristi od Rapid Packet Math i to je učinio s jednom od svojih zvijezdanih igara, Horizon Zero Dawn.

Horizon Zero Dawn odličan je uzorak onoga što Rapid Packet Math može donijeti. Ova igra koristi ovu naprednu tehnologiju za obradu svega što je povezano s travom, čime se štede resursi koje programeri mogu koristiti za poboljšanje grafičke kvalitete ostalih elemenata igre. Horizon Zero Dawn utjecao je od prvog trenutka zbog svoje nevjerojatne grafičke kvalitete, do te mjere da je impresivno da konzola od samo 400 eura može ponuditi takav umjetnički odjeljak. Nažalost, Rapid Packet Math još uvijek nije korišten u računalnim igrama, velika je krivnja za to što je ekskluzivna značajka Vege jer programeri ne žele ulagati resurse u nešto što će vrlo malo korisnika moći iskoristiti.,

Primitivni shaders

AMD Vega dodaje podršku za novu Primitive Shaders tehnologiju koja omogućuje fleksibilniju obradu geometrije i zamjenjuje vršne i geometrijske sjenila u renderu. Ideja ove tehnologije je ukloniti nevidljive vrhove s scene tako da ih GPU ne mora izračunavati, smanjujući na taj način razinu opterećenja grafičke kartice i poboljšavajući performanse video igre. Nažalost, ovo je tehnologija koja zahtijeva puno posla od strane programera da bi je iskoristili i pronašla je situaciju vrlo sličnu onoj u Rapid Packet Math.

AMD je imao namjeru implementirati Primitive Shaders na razini vozača, što će omogućiti ovoj tehnologiji da djeluje čarobno i bez da programeri moraju raditi bilo što. To je zvučalo vrlo lijepo, ali na kraju to nije bilo moguće zbog nemogućnosti implementacije u DirectX 12 i ostalih trenutnih API-ja. Primitive Shaders su i dalje dostupni, ali programeri moraju uložiti resurse za njihovu implementaciju.

ACE i asinhroni shaderi

Ako govorimo o AMD-u i njegovoj GCN arhitekturi, moramo govoriti o Asynchronous Shaders, izrazu o kojem se davno govorilo, ali o kojem se gotovo ništa više ne govori. Asinkroni Shaderi odnose se na asinhrono računanje, to je tehnologija koju je AMD osmislio da smanji nedostatak koji pretrpjele njegove grafičke kartice s geometrijom.

AMD grafičke kartice zasnovane na GCN arhitekturi uključuju ACE (Asynchronous Compute Engine), ove se jedinice sastoje od hardverskog motora posvećenog asinhronom računanju, to je hardver koji zauzima prostor na čipu i troši energiju tako da Provedba nije ćud, nego nužnost. Razlog postojanja ACE-a je slaba učinkovitost GCN-a kada je u pitanju raspodjela radnog opterećenja između različitih računalnih jedinica i jezgara koje ih tvore, što znači da mnoge jezgre ostaju bez posla i zbog toga se rasipaju, iako ostaju trošeći energiju. ACE su zaduženi da daju rad ovim jezgrama koje su ostale bez posla kako bi se mogle koristiti.

Geometrija je poboljšana u AMD Vega arhitekturi, mada po tom pitanju još uvijek zaostaje daleko za Nvidijinom Pascal arhitekturom. Loša učinkovitost GCN-a s geometrijom jedan je od razloga što AMD-ovi veći čipovi ne daju očekivani rezultat od njih, jer GCN arhitektura postaje neučinkovitija u odnosu na geometriju kako čip raste. i uključuju veći broj jedinica računanja. Poboljšanje geometrije jedan je od glavnih zadataka tvrtke AMD sa svojim novim grafičkim arhitekturama.

HBCC i HBM2 memorija

AMD Vega arhitektura također uključuje High Bandwidth Cache Controller (HBCC), koji nije prisutan u grafičkim jezgrama Raven Ridge APU-ova. Ovaj kontroler HBCC omogućava učinkovitiju upotrebu HBM2 memorije grafičkih kartica temeljenih na Vegi. Uz to, omogućava GPU-u pristup DDR4 RAM-a sustava ako istekne memorija HBM2. HBCC omogućuje da se ovaj pristup učini mnogo brže i učinkovitije, što rezultira manjim gubitkom u odnosu na prethodne generacije.

HBM2 je najnaprednija memorijska tehnologija za grafičke kartice, to je druga generacija memorijske memorije visoke propusnosti. HBM2 tehnologija međusobno postavlja različite memorijske čipove kako bi stvorio paket izuzetno visoke gustoće. Ovi složeni čipovi međusobno komuniciraju putem međusobno povezane magistrale, čije sučelje može doseći 4.096 bita.

Zahvaljujući ovim karakteristikama HBM2 memorija nudi puno veću propusnost nego što je to moguće kod GDDR memorija, uz to što radi s mnogo nižim naponom i potrošnjom energije. Još jedna prednost HBM2 memorija je ta što su postavljene vrlo blizu GPU-u, što štedi prostor na PCB-u grafičke kartice i pojednostavljuje njihov dizajn.

Loš dio o HBM2 memorijama je taj što su oni puno skuplji od GDDR-ova i puno su teži za upotrebu. Ove uspomene komuniciraju s GPU-om putem interposera, elementa koji je prilično skupljiv za proizvodnju, a koji konačnu cijenu grafičke kartice čini skupljom. Kao posljedica toga, grafičke kartice utemeljene na memoriji HBM2 mnogo su skuplje za proizvodnju od grafičkih kartica utemeljenih na GDDR memoriji.

Visoka cijena HBM2 memorije i njezina implementacija, kao i niže performanse od očekivanih, glavni su uzroci neuspjeha AMD Vega na tržištu igara. AMD Vega nije uspio nadmašiti GeForce GTX 1080 Ti, karticu koja se temelji na Pascal arhitekturi stari gotovo dvije godine.

Trenutačne grafičke kartice temeljene na AMD Vega

AMD-ove trenutne grafičke kartice u sklopu Vege arhitekture su Radeon RX Vega 56 i Radeon RX Vega 64. Sljedeća tablica navodi sve najvažnije značajke ovih novih grafičkih kartica.

Trenutačne grafičke kartice AMD Vega
Grafička kartica	Računati jedinice / Shaders	Bazna / Turbo takt frekvencija	Količina memorije	Memorijsko sučelje	Vrsta memorije	Širina opsega memorije	TDP
AMD Radeon RX Vega 56	56 / 3, 584	1156/1471 MHz	8 GB	2.048 bita	HBM2	410 GB / s	210W
AMD Radeon RX Vega 64	64 / 4.096	1247/1546 MHz	8 GB	2.048 bita	HBM2	483, 8 GB / s	295W

AMD Radeon RX Vega 64 najmoćnija je AMD-ova grafička kartica danas za tržište igara. Ta se kartica temelji na silici Vega 10, koju čine 64 računarske jedinice koje prevode u 4.096 shadera, 256 TMU-a i 64 ROP-a. Ova grafička jezgra može raditi na taktnoj frekvenciji do 1546 MHz s TDP-om od 295W.

Grafičku jezgru prate dva HBM2 memorijska stapka, koji se sastoje od ukupno 8 GB s 4.096-bitnim sučeljem i propusnim opsegom od 483.8 GB / s. Radi se o grafičkoj kartici s vrlo velikom jezgrom, najvećom koju je AMD ikada napravio, ali koja nije sposobna raditi na razini jezgre GeForce GTX 1080 Ti Pascal GP102, osim što troši više energije i proizvodi puno više topline. Čini se da ova nesposobnost AMD-a da se bori s Nvidijom jasno daje do znanja da je arhitekturi GCN-a potrebna mnogo veća evolucija kako bi išao ukorak s Nvidijinim grafičkim karticama.

Budućnost AMD Vega prolazi kroz 7 nm

AMD će udahnuti novi život svojoj AMD Vega arhitekturi prelaskom na proizvodni proces od 7 nm, što bi trebalo značiti značajno poboljšanje energetske učinkovitosti u odnosu na sadašnje dizajne na 14 nm. Za sada AMD Vega u 7 nm neće stići na tržište igara, već će se usredotočiti na sektor umjetne inteligencije, koji kreće velike količine novca. Konkretni detalji oko AMD Vega na 7nm još nisu poznati, poboljšanje energetske učinkovitosti može se koristiti za održavanje performansi trenutnih kartica, ali s mnogo nižom potrošnjom energije ili za stvaranje novih kartica puno snažnijim s jednaka potrošnja kao sadašnja.

Prve kartice koje AMD Vega koristi na 7nm bit će Radeon Instinct. Vega 20 je prvi AMD GPU proizveden na 7nm, grafička je jezgra koja nudi dvostruku gustoću tranzistora u odnosu na trenutni Vega 10. silicij. Veličina Vega 20 čipa je otprilike 360 ​​mm2, što predstavlja smanjenje površina 70% u odnosu na Vega 10 koja ima veličinu 510 mm2. Ovaj napredak omogućuje AMD-u da ponudi novu grafičku jezgru sa 20% bržim taktom i poboljšanjem energetske učinkovitosti za oko 40%. Vega 20 ima snagu od 20, 9 TFLOP-ova, što ga čini najsnažnijom grafičkom jezgrom do sad najavljenom, čak i više od Nvidijine Volta V100 jezgre koja nudi 15, 7 TFLOP-ova, iako se ovaj proizvodi u 12 nm, što AMD-u u tom pogledu daje jasnu prednost.

Time završavamo naš post o AMD Vega. Ne zaboravite da ovaj post možete podijeliti sa svojim prijateljima na društvenim mrežama, na taj način nam pomažete da ga širimo kako bi mogao pomoći većem broju korisnika kojima je potreban. Također možete ostaviti komentar ako imate nešto drugo za dodavanje ili nam ostavite poruku na našem hardverskom forumu.