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AMD Vega显卡架构全面解析:上演惊天大逆转?

2017-01-07 14:16:52 来源:688财经网 浏览: 评论: [ ]

  688财经网(www.6889888.com)01月07日讯

  万年老二AMD在本次CES上也没有闲着,除了拿出了代号Zen的Ryzen桌面处理器展示机之外,还出乎意料的公布了下一代图形处理器的不少架构细节推荐6889888.com。从AMD透露的资料看,代号Vega织女星的GPU图形处理芯片完全重新设计了架构,准备和NVIDIA Pascal GP10x甚至是下一代Volta正面对决。

  从消失的格陵兰(Greenland)开始

  早在2014年年末时,AMD已经开始在一些内部会议中透露代号名为Greenland的新GPU微架构,根据当时寥寥数字的介绍,这个Greenland采用14纳米制程,设计散热功耗是250瓦级别,双精度性能耗电比是当时的Hawaii(Radeon R9 290系列)两倍以上。

  随着时间的推移,人们发现这个神秘的Greenland并未如期而至,在2015年,AMD卖的依然是28纳米制程的重命名GPU,相较之下,NVIDIA则是推出了虽然依然是28纳米但是在效率更好、基于Maxwell微架构的中端GPU GM204,它被用于GeForce GTX 960这片显卡上,针对的是1000到2000元人民币市场。凭借Maxwell良好的性能耗电优势和整体强劲的营销能力,NVIDIA已经将AMD的GPU产品线逼到死角。

  AMD在2015年年末和2016年年中分别推出了基于HBM1的Fiji和GDDR5的Polaris微架构GPU,它们的内部其实都是属于上一代的Tango就采用的GCN 1.2图形内核,只是Fiji方面采用了HBM1有高内存带宽、小体积的卖点,但是并未完全摆脱性能耗电一般的问题来源6889888.com

  所幸的是,AMD在GCN 1.x引入的ACE异步计算引擎在进入DX12世代后开始显现威力,在DX12和Vulkans游戏中,Polaris挽回了不少颜面,这也是AMD得以在16年份额开始回升的重要

  当前,AMD GPU存在的问题其实大家都很清楚,这里列举几个常见同时也是我们认为比较致命的问题:

  性能耗电比较低:基于14纳米制程Polaris GPU并没有完全体现出制程进步带来的功耗降低优势。除去格罗方德(GF)14纳米制程本身问题外,Polaris微架构效率同样不尽人意。

  部分指标存在明显短板:基于Polaris的RX480,像素填充率是35.8GPixl/s,而NVIDIA基于Pascal的GTX 1060是72.3GPix/s,像素填充率这个指标涉及到多样本输出性能,MSAA等效果的性能都和像素填充率相关。由于理论性能存在巨大差异,直接导致了Polaris在实际测试项目中存在明显性能短板EAF

  缺乏可以和NVIDIA抗衡的高端产品:高端产品能显著提升市场的话语权,消费者看性能测试图表的时候,是很难无视排名第一的产品,谁是第一,谁就是最强,选择强者在任何情况下都是最简单最可靠的选择。真指望每个消费者都根据媒体的引导来DX12之类的优势吗?

  没有什么事情是时间解决不了的,如果有,就花两倍时间。去年从AMD分离出来由前苹果首席视觉设计师拉加·库德里(Raja Koduri)领导的RTG(Radeon Technologies Group)部门已完全掌控GPU的发展战略,在经历了Fiji、和Polaris的回血后,RTG在本届CES上首次公布了代号Vega GPU的下一代微架构部分资料,我们得以藉此对让人期待的Vega GPU GPU管中规豹。
 

  全面改进的织女星存储架构

  AMD的Fiji是全球首个采用HBM(高带宽)显存的GPU,在2015年发布时HBM的确很震撼——在一枚GPU芯片上,GPU的管芯(Die)和HBM内存的管芯都焊在同一基片上,显卡的PCB上没有内存芯片,只有供电电路和输出接口器件,可以轻松放进ITX的机箱里,这可是当时的高端显卡。彻底颠覆了传统旗舰卡动辄超长超大的定论6889888.com

  ▲上一代AMD Radeon R9 GPU与HBM显存

  不过Fiji搭配的HBM显存是第一代HBM,存在难以克服的容量问题。所以即便是旗舰定位的Radeon Fury X也不过是4GiB显存容量。而在同一时期,AMD自己的R9 390系列都已做到了8GiB。在游戏中高分辨率、高特效设置的时候,游戏所需显存会轻易超过4GiB,所以搭配HBM显存的Fiji其实是有些尴尬的,它定位高端,但是在一定程度上来说,Fiji就是中端和高端之间的先锋产品。

  ▲AMD Vega GPU与HBM2显存

  而这次的Vega GPU则采用了HBM2,容量上可以做到8GiB、16GiB等多种规格,不仅涵盖了游戏,甚至连对存储容量有较高要求的高性能计算也不在话下,不会再在容量上受人诟病6889888.com

  和上代产品相比,Vega GPU还几乎完全重新设计了显存控制器。AMD将Vega GPU上的HBM2称作HBC(高带宽缓存),将Vega GPU GPU的显存控制逻辑称作HBCC(高带宽高速缓存控制器),而不是显存控制器这样的传统称谓。这样的命名在一定程度上是因为Vega GPU允许在显卡PCB上放置SSD、网络存储等多种形式的基片外存储部件,而且这些存储部件的访问对用户(开发人员)来说是可以像显存一样直接存取的,HBM2扮演的就是作为GPU和外部存储单元的大容量高速缓存。

  HBM2的带宽是HBM1的两倍,达到256GiB/s,根据配置的不同,Vega GPU可以实现256GiB/s或者512GiB/s的超高带宽。

  Vega GPU不仅有更快更大的HBM2,它的HBCC还提供了高达512 TiB的寻址能力,这样的寻址能力当然不会只用于HBM上,在去年Siggraph上AMD公布的RADEON PRO SSG其实就是基于Vega GPU的专业显卡,该卡的最大特点就是集成了1TiB的NAND闪存,可以藉此将海量的数据全部存放到显卡上,不再受限于系统总线和存储一致性(存储一致性就是指各层次存储器中存放的数据确保为最新修改的)的性能约束,AMD这次就用一块Vega GPU显卡进行了数据规模达数TiB的豪华卧室场景的成品级真实渲染6+8+8+9+8+8+8+c+o+m

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