▷ Amd vega

Az AMD Vega az AMD legfejlettebb grafikai architektúrájának neve, ez a GCN legújabb fejlődése, GPU architektúrája, amely 2011 óta kíséri bennünket. A GCN fejlődése az AMD eddigi legszilárdítóbb célja.

Szeretne többet megtudni az AMD VEGA grafikus kártyákról és azok összes szolgáltatásáról? Ebben a bejegyzésben áttekintjük a GCN architektúra összes kulcsát és a Vega rejtett titkait.

Tartalom index

A GCN építészet születése és fejlődése a Vega eléréséig

Ahhoz, hogy megértsük az AMD grafikus kártya piacának történetét, vissza kell térnünk 2006-ra, amikor a Sunnyvale cég átvette az ATI-t, a világ második legnagyobb grafikus kártya gyártóját, amely évek óta működik. Harcolj az Nvidia-val, az iparág vezetőjével. Az AMD összes ATI technológiáját és szellemi tulajdonát 4, 3 milliárd dolláros készpénzben és 58 millió dollár részvényekben vásárolta meg, összesen 5, 4 milliárd dollár értékben, az akció befejezésével október 25-én, 2006.

Abban az időben az ATI fejlesztette ki az első GPU architektúráját, amely az egységes árnyékolók használatán alapul. Addig az összes grafikus kártya különféle árnyékolókat tartalmazott a csúcs és az árnyékolás feldolgozására. A DirectX 10 megérkezésekor az egységes árnyékolók támogatottak voltak, ami azt jelenti, hogy a GPU minden árnyékolója közömbösen tud dolgozni csúcsokkal és árnyalatokkal.

A TeraScale volt az az architektúra, amelyet az ATI az egységes árnyékolók támogatásával tervezett. Az első kereskedelmi termék, amely ezt az architektúrát kihasználta, az Xbox 360 videokonzol volt, amelynek GPU-t, az Xenos nevű fejleményt az AMD fejlesztette ki, és sokkal fejlettebb volt, mint amit a korabeli PC-ken fel lehet szerelni. A PC-világban a TereaScale életre keltette a Radeon HD 2000, 3000, 4000, 5000 és 6000 sorozatú grafikus kártyákat. Mindegyikük folyamatosan apró fejlesztéseket hajtott végre, hogy javítsa képességeit, ahogy a gyártási folyamatokban haladtak, 90 nm-től 40 nm-ig.

Az évek telt el, és a TeraScale architektúra elavulttá vált az Nvidia-hoz képest. A TeraScale teljesítménye a videojátékokban még mindig nagyon jó volt, de nagyon gyenge pontja volt az Nvidia-hoz képest, ez alacsony kapacitás volt a GPGPU segítségével történő számításhoz. Az AMD megértette, hogy új grafikai architektúrát kell kidolgoznia, amely képes harcolni az Nvidia-val mind a játékokban, mind a számítástechnikában. Ez a szakasz egyre fontosabbá vált.

Javasoljuk, hogy olvassa el a legjobb számítógépes hardver és alkatrész útmutatókat:

• A zöld óriás AMD története, processzorai és grafikus kártyái

A GCN az AMD által az ATI TeraScale utóbbi által tervezett grafikus architektúra

A Graphics Core Next az a név, amelyet az AMD 100% -ban megtervezett első grafikus architektúrának adott, bár logikusan minden, ami az ATI-tól örökölt, kulcsa volt annak fejlesztéséhez. A Graphics Core Next sokkal több, mint egy architektúra. Ez a koncepció grafikus mikroarchitektúrák sorozatának és utasításkészletének kódnevét képviseli. Az első GCN-alapú termék 2011 végén érkezett, a Radeon HD 7970, amely minden felhasználó számára ilyen jó eredményeket adott.

A GCN egy RISC SIMD mikroarchitektúra, amely ellentétben áll a VLIW SIMD TeraScale architektúrával. A GCN hátránya, hogy sokkal több tranzisztort igényel, mint a TeraScale, de cserébe sokkal nagyobb képességeket kínál a GPGPU kiszámításához, egyszerűbbé teszi a fordítót, és jobban kihasználja az erőforrásokat. Mindez a GCN-t egyértelműen felülmúlja a TeraScale-hez képest, és sokkal jobban felkészült arra, hogy alkalmazkodjon a piac új igényeihez. Az első GCN-alapú grafikus mag Tahiti volt, amely életre keltette a Radeon HD 7970 készüléket. A Tahiti 28 nm-es eljárással épült, ami hatalmas ugrást jelent az energiahatékonyságban, szemben a legújabb TeraScale-alapú grafikus mag, a Radeon HD 6970 Cayman GPU-jának 40 nm- rel összehasonlítva.

Ezt követően a GCN architektúra kissé fejlődött a Radeon HD 7000, HD 8000, R 200, R 300, RX 400, RX 500 és RX Vega sorozatú grafikus kártyák több generációja során. A Radeon RX 400s beindította a gyártási folyamatot 14 nm-en, lehetővé téve a GCN számára, hogy új lépést tegyen az energiahatékonyság területén. A GCN architektúrát a PlayStation 4 és az Xbox One APU grafikus magjában is használják, a Sony és a Microsoft jelenlegi videojáték-konzoljain, amelyek kivételes teljesítményt nyújtanak az árukért.

A GCN architektúra belsőleg fel van osztva úgynevezett számítási egységekre (CU), amelyek ezen építészet alapvető funkcionális egységei. Az AMD több vagy kevesebb számítógépes egységgel rendelkező GPU-kat tervez annak érdekében, hogy különféle grafikus kártyákat hozzon létre. A GPU-kban viszont lehetséges a számítástechnikai egységek kikapcsolása, hogy ugyanazon chip alapján különféle grafikus kártyákat lehessen létrehozni. Ez lehetővé teszi számunkra, hogy kihasználjuk azt a szilíciumot, amely a gyártási folyamatból kikerült a számítástechnikai egységek problémáival kapcsolatban. Ezt az iparágban évek óta teszik. A Vega 64 GPU 64 számítási egységgel rendelkezik, és a mai napig a legerősebb GPU, amelyet az AMD gyártott.

Minden számítási egység 64 árnyékoló processzort vagy árnyékolót kombinál, 4 TMU-vel együtt. A számítási egység el van különítve a feldolgozó kimeneti egységektől (ROP-k), de tápellátást biztosít azokhoz. Minden számítási egység egy ütemező egységből, egy fióktelepből és üzenet egységből, 4 SIMD vektor egységből, 4 64KiB VGPR fájlból, 1 skaláris egységből, egy 4 KiB GPR fájlból, egy helyi adatkvóta 64 KiB-ból, 4 textúra-szűrőegységekből áll., 16 textúra helyreállítási betöltő / tároló egység és 16 kB-os L1 gyorsítótár.

Az AMD Vega a GCN legambiciózusabb evolúciója

A GCN architektúra különböző generációi közötti különbségek meglehetősen minimálisak, és nem különböznek egymástól. Kivételt képez az ötödik generációs Vega nevű GCN-architektúra, amely nagymértékben módosította az árnyékolókat az óraciklusonkénti teljesítmény javítása érdekében. Az AMD 2017 januárjában kezdte megjelentetni az AMD Vega részleteit, az első pillanatoktól kezdve nagy várakozásokat keltett. Az AMD Vega növeli az óránkénti utasításokat, magasabb órasebességet ér el, támogatja a HBM2 memóriát és a nagyobb memóriacímet. Mindezek a szolgáltatások lehetővé teszik, hogy jelentősen javítsa a teljesítményt az előző generációkhoz képest, legalábbis papíron.

Az építészeti fejlesztések tartalmazzák az új hardverprogramozókat, egy új primitív hulladékgyorsítót, egy új képernyőmeghajtót és egy frissített UVD-t, amely képes HEVC-t dekódolni 4K felbontással 60 i képkocka / másodperc 10 tibites minőségben színes csatornánként..

A számítási egységeket erősen módosítottuk

Az AMD Vega fejlesztőcsapat, Raja Koduri vezetésével, módosította a számítási egység alap síkját, hogy sokkal agresszívebb frekvenciacélokat érjen el. A korábbi GCN architektúrákban egy bizonyos hosszúságú kapcsolatok jelenléte elfogadható volt, mivel a jelek a teljes távolságot egyetlen órás ciklusban meg tudták hajtani. A csővezetékek hosszát néhányat le kellett rövidíteni a Vega-val, hogy a jelek az óraciklus-időtartamon áthaladhassanak, amely Vega-ban sokkal rövidebb. Az AMD Vega számítástechnikai egységei NCU néven ismertté váltak, és ezek új generációs számítási egységként fordíthatók le. Az AMD vezetékhosszának csökkentése érdekében a Vega kiegészítette a keresés és az utasítások dekódolása logikájának módosításait, amelyeket úgy rekonstruáltak, hogy megfeleljenek a rövidebb végrehajtási idők céljának a grafikus kártyák ezen generációjában.

Az L1 gyorsítótár textúrájának dekompressziós adatútvonalán a fejlesztőcsoport további lépéseket tett a folyamathoz, hogy csökkentse az egyes óraciklusokban elvégzett munka mennyiségét az üzemi frekvencia növelésének céljainak elérése érdekében. A szakaszok hozzáadása a forma frekvenciatoleranciájának javításának általános eszköze.

Gyors Packet Math

Az AMD Vega másik fontos újdonsága, hogy támogatja a két művelet kevesebb pontosságú (FP16) egyidejű feldolgozását, ahelyett, hogy egyetlen, nagyobb pontosságú (FP32). Ez a Rapid Packet Math nevű technológia. A Rapid Packet Math az AMD Vega egyik legfejlettebb funkciója, és a korábbi GCN verziókban nem található meg. Ez a technológia lehetővé teszi a GPU feldolgozási teljesítményének hatékonyabb felhasználását, ami javítja a teljesítményét. A PlayStation 4 Pro az az eszköz, amely a legjobban részesült a Rapid Packet Math alkalmazásából, és ezt az egyik csillagjátékával, a Horizon Zero Dawn-val tette meg.

A Horizon Zero Dawn nagyszerű példája annak, amit a Rapid Packet Math hozhat. Ez a játék ezt a fejlett technológiát alkalmazza mindaznak a fűhez kapcsolódó feldolgozására, és ezzel megtakarítja az erőforrásokat, amelyeket a fejlesztők felhasználhatnak a játék többi elemének grafikai minőségének javítására. A Horizon Zero Dawn az első pillanattól befolyásolta a lenyűgöző grafikai minőségét, annyira lenyűgöző, hogy csupán 400 eurós konzol kínál ilyen művészi részt. Sajnos a Rapid Packet Math-et még nem használták a PC-játékokban, ennek oka az, hogy a Vega exkluzív tulajdonsága, mivel a fejlesztők nem akarnak forrásokat befektetni valamibe, amelyet nagyon kevés felhasználó képes használni..

Primitív árnyékolók

Az AMD Vega támogatást nyújt az új Primitive Shaders technológiához is, amely rugalmasabb geometriai feldolgozást biztosít, és csúcspont- és geometriai árnyékolókat helyettesít egy renderelő csőben. Ennek a technológiának az a célja, hogy kiküszöbölje a nem látható csúcsokat a helyszínről, így a GPU-nak nem kell ezeket kiszámítania, ezáltal csökkentve a grafikus kártya terhelését és javítva a videojáték teljesítményét. Sajnos ez egy olyan technológia, amely sok fejlesztést igényel a fejlesztők részéről annak érdekében, hogy kihasználhassa azt, és olyan helyzetet talál, amely hasonló a Rapid Packet Math helyzetéhez.

Az AMD szándéka az volt, hogy az Primitív Shadereket vezetõi szinten valósítsa meg, amely lehetõvé tenné, hogy ez a technológia varázslatosan mûködjön, anélkül, hogy a fejlesztõknek kellene valamit tenniük. Ez valami nagyon jól hangzott, de végül nem volt lehetséges, mert lehetetlen a DirectX 12-ben és a jelenlegi API-kban megvalósítani. Az Primitív Shaderek továbbra is elérhetők, de a fejlesztőknek kell befektetniük erőforrásokat a megvalósításukhoz.

ACE és aszinkron árnyékolók

Ha az AMD-ről és annak GCN-architektúrájáról beszélünk, akkor az Asynchronous Shader-ről kell beszélnünk, egy olyan kifejezésről, amelyről már régen beszéltünk, de amelyről szinte semmit sem mondanak. Az aszinkron árnyékolók aszinkron számításokra utalnak, ez egy olyan technológia, amelyet az AMD fejlesztett ki annak érdekében, hogy csökkentse a geometriai grafikus kártyái által okozott hiányt.

A GCN architektúrán alapuló AMD grafikus kártyák tartalmaznak ACE-ket (Asynchronous Compute Engine), ezek az egységek aszinkron számításoknak szentelt hardvermotorból állnak, ez egy hardver, amely helyet foglal el a chipben, és energiát fogyaszt, tehát A végrehajtás nem szeszély, hanem szükségszerűség. Az ACE-k létezésének oka a GCN gyenge hatékonysága a munkaterhelés elosztásakor a különböző számítási egységek és az őket alkotó nukleusok között, ami azt jelenti, hogy sok atommag nincs működésben és ezért elpazarolódik, bár továbbra is fennáll energiát fogyaszt. Az ACE feladata, hogy munkát adjon ezeknek a munkanélkülieknek, amelyek felhasználhatók.

A geometria javult az AMD Vega architektúrában, bár ebben a tekintetben még mindig messze elmarad az Nvidia Pascal építészetétől. A GCN gyenge hatékonysága a geometria mellett az egyik ok, amiért az AMD nagyobb chipei nem adják meg a várt eredményt tőlük, mivel a GCN architektúra a geometria következtében egyre hatékonyabbá válik, amikor a chip nagyobb lesz. és nagyobb számú számítási egységet tartalmaz. A geometria javítása az AMD egyik legfontosabb feladata új grafikai architektúráival.

HBCC és HBM2 memória

Az AMD Vega architektúra magában foglal egy nagy sávszélességű gyorsítótár-vezérlőt (HBCC), amely nincs jelen a Raven Ridge APU grafikus magjában. Ez a HBCC vezérlő lehetővé teszi a Vega alapú grafikus kártyák HBM2 memória hatékonyabb felhasználását. Ezenkívül lehetővé teszi a GPU-nak, hogy hozzáférjen a rendszer DDR4 RAM-hoz, ha a HBM2 memória elfogy. A HBCC lehetővé teszi ezt a hozzáférést sokkal gyorsabban és hatékonyabban, így kevesebb teljesítményvesztést eredményez az előző generációkhoz képest.

A HBM2 a legfejlettebb memóriatechnika a grafikus kártyák számára, ez a második generációs nagy sávszélességű halmozott memória. A HBM2 technológia különböző memória-chipeket helyez egymásra, hogy rendkívül nagy sűrűségű csomagot hozzon létre. Ezek a halmozott chipek összekötő buszon keresztül kommunikálnak egymással, amelynek interfésze elérheti a 4 096 bitet.

Ezek a tulajdonságok teszik a HBM2 memória sokkal nagyobb sávszélességet, mint amennyire a GDDR memóriákkal lehetséges, amellett, hogy sokkal alacsonyabb feszültséggel és energiafogyasztással jár. A HBM2 memóriák további előnye, hogy nagyon közel vannak a GPU-hoz, ami helyet takarít meg a grafikus kártya NYÁK-n és egyszerűsíti annak kialakítását.

A HBM2 memóriák rossz része az, hogy sokkal drágábbak, mint a GDDR-ek, és sokkal nehezebb használni. Ezek az emlékek egy interposer révén kommunikálnak a GPU-val, ez az elem nagyon drága, és a grafikus kártya végleges árát drágítja. Következésképpen a HBM2 memória alapú grafikus kártyák gyártása sokkal drágább, mint a GDDR memória alapú grafikus kártyák.

A HBM2 memória magas ára és megvalósítása, valamint a vártnál alacsonyabb teljesítmény volt a fő okai az AMD Vega kudarcának a játékpiacon. Az AMD Vega nem tudta felülmúlni a közel két évvel régebbi Pascal architektúrán alapuló GeForce GTX 1080 Ti kártyát.

A jelenlegi grafikus kártyák az AMD Vega alapján

Az AMD jelenlegi Vega architektúrájú grafikus kártyái a Radeon RX Vega 56 és a Radeon RX Vega 64. Az alábbi táblázat felsorolja ezen új grafikus kártyák összes legfontosabb tulajdonságát.

Aktuális AMD Vega grafikus kártyák
Grafikus kártya	Számítási egységek / Shader	Alap / turbó óra frekvencia	A memória mennyisége	Memória interfész	Memória típusa	Memória sávszélessége	TDP
AMD Radeon RX Vega 56	56/3584	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

Az AMD Radeon RX Vega 64 a mai napon az AMD legerősebb grafikus kártyája a játékpiac számára. Ez a kártya Vega 10 szilikonon alapul, amely 64 számítási egységből áll, amelyek 4096 shader-ként, 256 TMU-ként és 64 ROP-ként fordulnak elő. Ez a grafikus mag képes akár 1546 MHz-es órafrekvencián működni, 295 W TDP- vel.

A grafikus magot két HBM2 memóriaköteg kíséri , amelyek összesen 8 GB-ot tesznek ki, 4, 096-bites interfész és 483, 8 GB / s sávszélesség mellett. Ez egy nagyon nagy maggal rendelkező grafikus kártya, amelyet az AMD valaha készített, de amely nem képes a GeForce GTX 1080 Ti Pascal GP102 mag szintjén teljesíteni, ráadásul több energiát fogyaszt és előállít sokkal több hő. Az AMD ezen képtelensége harcolni az Nvidia-val úgy tűnik, hogy világossá teszi, hogy a GCN architektúrájának sokkal nagyobb fejlődést kell igénybe vennie, hogy lépést tartson az Nvidia grafikus kártyáival.

Az AMD Vega jövője 7 nm-en megy keresztül

Az AMD új életet fog belélegezni az AMD Vega architektúrájába a 7 nm-es gyártási folyamat felé lépésével, ami az energiahatékonyság jelentős javulását jelentené a jelenlegi 14 nm-es tervezési mintákhoz képest. Egyelőre a 7 nm-es AMD Vega nem fogja elérni a szerencsejáték-piacot, hanem a mesterséges intelligencia ágazatára összpontosít, amely nagy összegeket mozgat. Az AMD Vega konkrét részletei a 7 nm-en még nem ismertek, az energiahatékonyság javulása felhasználható az aktuális kártyák teljesítményének fenntartására, de sokkal alacsonyabb energiafogyasztással, vagy az új kártyák sokkal hatékonyabbá tételével. ugyanolyan fogyasztás, mint a jelenlegi.

Az első kártyák, amelyek 7 AM-en használják az AMD Vega-t, a Radeon Instinct lesz. A Vega 20 az első AMD GPU, amelyet 7 nm-en gyártanak, ez egy olyan grafikus mag, amely kétszer akkora sűrűségű tranzisztorokat kínál, mint a jelenlegi Vega 10 szilikon. A Vega 20 chip mérete körülbelül 360 mm2, ami csökkenést jelent 70% -os felület a Vega 10-hez képest, amelynek mérete 510 mm2. Ez az áttörés lehetővé teszi az AMD számára, hogy új grafikus magot kínáljon 20% -kal gyorsabb órajel-sebességgel és kb. 40% -os energiahatékonysági javulással. A Vega 20 teljesítménye 20, 9 TFLOP, ezáltal a mai napig bejelentett legerősebb grafikai mag, még több, mint az Nvidia Volta V100 magja, amely 15, 7 TFLOP-t kínál, bár ezt a készüléket 12 nm-en gyártják, ami e tekintetben egyértelmű előnyt jelent az AMD-nek.

Ezzel véget ér az AMD Vega posta. Ne feledje, hogy megoszthatja ezt a hozzászólást barátaival a közösségi hálózatokon, ily módon elősegíti számunkra, hogy terjesszük azt, hogy ezáltal több felhasználót segítsen, akinek szüksége van rá. Ön is kommentálhat, ha van még valami hozzá, vagy üzenetet hagy nekünk a hardver fórumunkban.