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  • AMD RDNA崭新GPU架构探秘:三管齐下 欢迎光追

    AMD RDNA崭新GPU架构探秘:三管齐下 欢迎光追

    AMD RDNA崭新GPU架构探秘:三管齐下 欢迎光追

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    众级缓存相反性能够带来更矮的延长、更高的带宽、更矮的功耗,包括各处零级缓存、512KB优等缓存、4MB二级缓存。

    此外,为了深化资源调度和使用的效率,RDNA架构还将每两个CU计算单元周详地捆绑在。了一首,构成。一个做事组处理器(Work Group Processor),使得可用ALU单元、寄存器数目翻番,缓存带宽更是之前的四倍。

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    同时,四个SIM16矢量单元、四个SIMD4稀奇功能单元变为两个SIMD32、两个SIMD8,比如64个线程可组相符为两个Wave32,然后由两个SIMD32执走两个Wave32,实现单时钟周期指令发射(之前必要四个),SIMD ALU单元的使用率也从25%来到了100%,而且声援Wave32、Wave64两栽执走模。式,以答对。分歧负载需求。

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    RDNA架构下,每个CU计算单元的标量解码和发射单元、矢量解码和发射单元、调度器的数目都增补了一倍来到两个,指令处理率所以也升迁一倍。

    2001-2007年的R200-R500是第二代架构,浅易的VS纹理着色器、PS像素着色器别离式设计,分歧的只是比例分歧,整个渲染流水线就像一个单通道的单走道。

    这些年来,许众用户玩家尤其是A饭不息憧憬一个崭新的GPU架构,但这栽事儿的难度远超清淡人。想象,某栽水平上设计一个新的GPU架构甚至要比设计一个新的CPU架构还要难。RDNA架构就损耗了AMD研发团队长达四年的时间,凝结了众数人。的心血,也开启了AMD显卡历史上第五代强大架构的新时代。

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    Navi 10中央集成。了103亿个晶体管,相比Vega 64 125亿个少了大约18%,而中央面积只有251平方毫米,相比Vega 64 495平方毫米更是幼了足足一半,所以单位面积性能升迁了足足1.3倍。

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    2008-2011年的第三代TeraScale架构(代外中央R600)实现了一个飞跃,VS、PS融相符为同一着色器,也就是吾们常说的流处理器,声援VLIW(超长指令字),然后就是2011-2019年的GCN架构(代外中央Southern Islands),同一着色器添自力的标量、矢量单元,二者比例为1:4。

    缓存方面,RDNA架构设计了一套众级相反性组织,每个双CU组相符内都有本身的零级缓存,与ALU单元的载入带宽翻番,增补了四组新的优等缓存(都是16-way 128KB),降矮了二级缓存(16-way 4MB)的拥堵,团体延长和功耗大大减矮。

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    2000年前,R100中央是A卡的第一代架构,用的照样固定单元设计,3D几何转换和光照恶果现在。看首来都极为原首。

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    遵命AMD的说法,零级缓存的延长降矮了21%,一二级缓存降矮24%,内存延长也矮了7%。

    在。下一代RDNA架构上,AMD会经由过程硬件单元,声援特定的光线追踪恶果在。游玩中实时渲染,而即便到了更迢遥的异日,AMD也不会将光线追踪通盘一股脑扔给硬件来本地处理,否则效率会特意矮下,而是将借助云计算,实现全场景的光线追踪,保证画面恶果的同时,不会给本地硬件太大的压力。

    AMD发布的新一代RX 5700系列显卡基于7nm新工艺和Navi新中央,而在。底。层是崭新的RDNA架构,已经走过七年半的GCN架构就此挥手作别。

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    CU计算单元方面,固然看首来每一组照样64个流处理器,数目没变,但这个数字是AMD逆复设计后与处理资源最为均衡的的组相符,同时整个计算单元的组织进走了彻底。重组,和GCN时代十足纷歧样了。

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    异步计算不息是A卡的独门绝技,也是首在。DX12、Vulkan API下外现更益的关键,现在。得到添强后,能够更精准地实时限制其他模。块。

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    必要强调的是,RDNA是一个全方位重新设计的架构,并不是GCN的又一个升级版,也不是与GCN的同化体,只是集成。了GCN架构的指令以保持向下兼容,现有技术照样能够在。RDNA架构上得到声援。

     

    快科技618专题

    为实现上述现在。的,RDNA架构主要从三时兴面进走了变革,包括CU计算单元、缓存、流水线,接下来吾们一一和行家分享,但鉴于GPU架构的技术性太强,吾们只是蜻蜓点水地大致看一下,末了还有AMD关于光线追踪的规划。

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    对。于行家特意关注的光线追踪声援,GCN、RDNA架构都异国特意的硬件单元添速,不过原形上,AMD ProRender、Radeon Rays都早就声援了光线追踪,别离面向内容创作渲染和游玩开发。

    AMD外示,RDNA架构的设计理念主要有四个方面,性能上要已足在。当代游玩负载需求,能效上要足够优化功耗和带宽使用率,功能上要巨大生态,扩展性上要从移动到桌面到云端通吃。

    尽管晶体管更少、面积更幼,Navi 10中央的性能相比于Vega 64却升迁了14%,同时功耗降矮了23%,能效比所以大涨50%。

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    另外在。相反性众级缓存下,到处都声援Delta数据压缩(DCC/图中箭头黄色片面),挑高传输率,同时还改进了色彩压缩算法,可供表现引擎读。取,着色器也能同时读。写压缩的色彩数据。

    Radeon众媒体引擎则大大改进了视频编解码,增补了新的H.265 HDR/WCG编码器,周详声援H.264 1080p600、4K150、8K30解码和1080p360、4K90编码,H.265 1080p360、4K90、8K24解码和1080p360、4K60编码,VP9 4K90、8K24解码,团体编码速度添快40%。

    纯架构性能上,Navi相比于Vega在。一致功耗、一致配置下升迁众达50%,逆答到实际产品上,这贡献了产品性能升迁的60%旁边,另外有大约25%来自7nm新工艺的添持,还有约15%来自频率以及功耗的改进。

    RDNA架构将是AMD GPU显卡异日众年的基石,接下来吾们将看到采用7nm 工艺的第二代版本RDNA 2,看路线图有看明年头和吾们见面。

    整个图形引擎也做了重新调整,更添通顺高效,包括几何引擎、64个纹理单元、4个异步计算引擎(ACE),负载分配更添均衡,能够在。更矮的功耗下达成。更高的频率,能效更高。 

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    Radeon表现引擎也大幅跃进,声援FreeSync 2 HDR、HDMI 2.0/DisplayPort 1.4 HDR,针对。高分辨率HR表现器优化,可输出4K/240Hz、8K/60Hz,而且都只需一根数据线即可达成。,同时还优化了VR头显表现。

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    风趣的是,RDNA GPU架构设计也借鉴了Zen CPU架构设计的一些先辈理念,尤其是在。时钟门控方面,效率和能效极高,同时还削减了达到更高频率所必要的逻辑层级。

    新的计算单元设计统统分为40组,每组2个标量处理器、64个流处理器、4个64位双线性过滤单元,总共80个、2560个、160个,执走延长更矮,单线程性能更强,缓存效率更高,团体计算能效比GCN架构有着庞大的升迁,而且可体面从游玩到计算各栽负载。

    现在。,吾们迎来了崭新的RDNA(Radeon DNA),照样同一着色器,但标量和矢量单元走向融相符,声援SIMT(单指令众线程) ILP(指令集并走),相通CPU处理器的SIMD(单指令众数据流),单线程性能和指令集执走效率大大升迁。

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    图形引擎流水线方面进走了大刀阔斧的重组,包括四个添强的ACE异步计算引擎,地位更添中央化的结相符处理器(包含四个原语单元),64个像素单元。

    除了RDNA新架构,Navi中央还有7nm工艺、GDDR6显存、PCIe 4.0总线、Radeon媒体引擎、Radeon表现引擎等诸众崭新特性。

    AMD RDNA崭新GPU架构探秘:三管齐下 欢迎光追

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    posted @ 19-06-21 09:53  作者:admin  阅读量:

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