Ve Amd vega

AMD Vega, AMD'nin en gelişmiş grafik mimarisinin adıdır ve 2011'den beri bize eşlik eden GPU mimarisi olan GCN'nin en yeni evrimidir. GCN'nin bu evrimi AMD'nin bugüne kadar iddialı.

AMD VEGA grafik kartları ve tüm özellikleri hakkında daha fazla bilgi edinmek ister misiniz? Bu yazıda GCN mimarisinin tüm anahtarlarını ve Vega'nın gizlediği tüm sırları gözden geçiriyoruz.

İçindekiler dizini

GCN mimarisinin doğuşu ve Vega'ya ulaşana kadar evrimi

AMD'nin grafik kartı pazarındaki geçmişini anlamak için, Sunnyvale şirketinin dünyanın ikinci büyük grafik kartı üreticisi olan ATI'yi devraldığı ve yıllardır iş başında olan 2006 yılına geri dönmeliyiz. Endüstri lideri Nvidia ile savaşın. AMD, ATI'nın tüm teknolojisini ve fikri mülkiyetini 4, 3 milyar dolar nakit ve 58 milyon dolarlık hisse toplam 5, 4 milyar dolarlık bir işlemle satın aldı ve 25 Ekim'de eylemi tamamladı. 2006.

O zamanlar ATI, birleştirilmiş gölgelendiricilerin kullanımına dayanan ilk GPU mimarisini geliştiriyordu. O zamana kadar, tüm grafik kartlarında köşe ve gölgeleme işlemleri için farklı gölgelendiriciler vardı. DirectX 10'un gelmesiyle, birleştirilmiş gölgelendiriciler desteklendi, bu da bir GPU'daki tüm gölgelendiricilerin köşeler ve gölgelerle kayıtsız çalışabileceği anlamına gelir.

TeraScale, ATI'nin birleşik gölgelendiriciler için destekle tasarladığı mimariydi. Bu mimariden yararlanan ilk ticari ürün, GPU, Xenos adı verilen, AMD tarafından geliştirilen ve zamanın bilgisayarlarına monte edilebilecek olandan çok daha gelişmiş olan Xbox 360 video konsoluydu. PC dünyasında TereaScale, Radeon HD 2000, 3000, 4000, 5000 ve 6000 serilerinden ekran kartlarını hayata geçirdi. Hepsi, 90 nm'den 40 nm'ye kadar üretim süreçlerinde ilerledikçe yeteneklerini geliştirmek için sürekli olarak küçük iyileştirmeler yapıyordu.

Yıllar geçti ve TeraScale mimarisi Nvidia'ya kıyasla eskimiş hale geldi. TeraScale'in video oyunlarındaki performansı hala çok iyiydi, ancak Nvidia'ya kıyasla çok zayıf bir noktası vardı, bu GPGPU kullanarak hesaplama için düşük bir kapasiteydi. AMD, hem oyunlarda hem de bilgisayarlarda Nvidia ile savaşabilen, giderek daha önemli bir bölüm olan yeni bir grafik mimari tasarlamanın gerektiğini anladı.

En iyi PC donanım ve bileşen kılavuzlarımızı okumanızı öneririz:

• Yeşil devin AMD tarihi, işlemcileri ve grafik kartları

GCN, ATI'nin TeraScale'ini başarmak için AMD tarafından sıfırdan tasarlanmış grafik mimaridir

Grafik Çekirdek Sonraki, AMD tarafından% 100 tasarlanmış ilk grafik mimariye verilen addır, ancak ATI'den miras alınan her şey mantıksal olarak gelişimini mümkün kılmak için anahtar olmuştur. Grafik Çekirdeği Sonraki, bir mimariden çok daha fazlasıdır, bu kavram bir dizi grafik mikro mimarisi ve bir dizi talimatın kod adını temsil eder. GCN tabanlı ilk ürün 2011'in sonunda geldi, tüm kullanıcılarına bu kadar iyi sonuçlar veren Radeon HD 7970.

GCN, VLIW SIMD TeraScale mimarisiyle tezat oluşturan bir RISC SIMD mikro mimarisidir. GCN, TeraScale'den çok daha fazla transistör gerektirdiği dezavantajına sahiptir, ancak bunun karşılığında GPGPU hesaplamak için çok daha büyük yetenekler sunar, derleyiciyi basitleştirir ve kaynakları daha iyi kullanır. Bütün bunlar GCN'yi TeraScale'den açıkça üstün bir mimariye dönüştürüyor ve piyasanın yeni taleplerine uyum sağlamaya daha iyi hazırlanıyor. İlk GCN tabanlı grafik çekirdeği, Radeon HD 7970'i hayata geçiren Tahiti idi. Tahiti, en son TeraScale tabanlı grafik çekirdeği Radeon HD 6970'in Cayman GPU'su için 40nm'ye kıyasla enerji verimliliğinde büyük bir sıçramayı temsil eden 28nm'lik bir işlem kullanılarak inşa edildi .

Daha sonra, GCN mimarisi birkaç nesil Radeon HD 7000, HD 8000, R 200, R 300, RX 400, RX 500 ve RX Vega serisi grafik kartlarında biraz gelişti. Radeon RX 400'ler, 14nm'de bir üretim süreci başlattı ve GCN'nin enerji verimliliğinde yeni bir adım atmasına izin verdi. GCN mimarisi, Sony ve Microsoft'un mevcut video oyun konsolları olan PlayStation 4 ve Xbox One'ın fiyatları için olağanüstü performans sunan APU grafik çekirdeğinde de kullanılıyor.

GCN mimarisi dahili olarak, bu mimarinin temel fonksiyonel birimleri olan hesaplama birimleri (CU) olarak adlandırdığımız şekilde düzenlenmiştir. AMD, farklı grafik kartı aralıklarını oluşturmak için daha fazla veya daha az sayıda bilgi işlem birimine sahip GPU'lar tasarlar. Buna karşılık, aynı yongayı temel alan farklı grafik kartı aralıkları oluşturmak için bu GPU'ların her birindeki bilgi işlem birimlerini devre dışı bırakmak mümkündür. Bu, bazı hesaplama birimlerinde üretim sürecinden çıkan silikondan faydalanmamızı sağlar, yıllardır sektörde yapılan bir şeydir. Vega 64 GPU'nun içinde 64 bilgi işlem birimi vardır ve AMD tarafından bugüne kadar üretilen en güçlü GPU'dur.

Her bilgi işlem birimi 64 gölgeleme işlemcisini veya gölgelendiriciyi içinde 4 TMU ile birleştirir. Bilgi işlem birimi, İşlem Çıkış Birimlerinden (ROP) ayrıdır, ancak bu birim tarafından desteklenmektedir. Her Hesaplama Birimi, bir Zamanlayıcı CU, Şube ve Mesaj Birimi, 4 SIMD Vektör Birimi, 4 64KiB VGPR dosyası, 1 skaler birim, 4 KiB GPR dosyası, 64 KiB yerel veri kotası, 4 doku filtre biriminden oluşur, 16 doku kurtarma yük / depolama birimi ve 16 kB L1 önbellek.

AMD Vega, GCN'nin en iddialı evrimidir

GCN mimarisinin farklı nesilleri arasındaki farklar oldukça azdır ve birbirlerinden çok fazla farklı değildir. Bir istisna, saat döngüsü başına performansı artırmak için gölgelendiricileri büyük ölçüde değiştiren Vega adlı beşinci nesil GCN mimarisidir . AMD, Ocak 2017'de AMD Vega'nın ayrıntılarını yayınlamaya başladı ve ilk anlardan yüksek beklentilere neden oldu. AMD Vega saat başına talimatları arttırır, daha yüksek saat hızlarına ulaşır, HBM2 bellek ve daha geniş bellek adres alanı için destek sunar. Tüm bu özellikler, en azından kağıt üzerinde önceki nesillere göre performansı önemli ölçüde artırmanıza olanak tanır.

Mimari geliştirmeler arasında yeni donanım programcıları, yeni bir ilkel atma hızlandırıcısı, yeni bir ekran sürücüsü ve HEVC'yi 4K çözünürlüklerde saniyede 60 i karede renk kanalı başına 10 bit kalitede çözebilen güncellenmiş bir UVD de bulunuyor..

Bilgi işlem birimleri yoğun şekilde değiştirildi

Raja Koduri liderliğindeki AMD Vega geliştirme ekibi, çok daha agresif frekans hedeflerine ulaşmak için hesaplama biriminin temel düzlemini değiştirdi. Önceki GCN mimarilerinde, belirli bir uzunlukta bağlantıların varlığı kabul edilebilirdi, çünkü sinyaller tek bir saat döngüsünde tam mesafeyi kat edebiliyordu. Bu boru hattı uzunluklarının bazıları Vega ile kısaltılmalıydı, böylece sinyaller onları Vega'da çok daha kısa olan saat döngüleri boyunca geçebilirdi. AMD Vega'nın bilgi işlem birimleri NCU olarak bilinir ve yeni nesil bilgi işlem birimi olarak çevrilebilir. AMD Vega'nın boru hattı uzunluklarının azaltılmasına, bu grafik kartı üretiminde daha kısa yürütme sürelerinin hedeflerini karşılamak için yeniden yapılandırılan talimatların arama ve kod çözme mantığında değişiklikler eklendi.

L1 önbellek dokusu açma veri yolunda, geliştirme ekibi, çalışma frekansını artırma hedeflerine ulaşmak için her bir saat döngüsünde yapılan iş miktarını azaltmak için boru hattına daha fazla adım ekledi. Aşama eklemek, bir tasarımın frekans toleransını arttırmanın yaygın bir yoludur.

Hızlı Paket Matematiği

AMD Vega'nın bir başka önemli yeniliği ise , iki işlemin daha büyük bir hassasiyetle (FP32) değil, daha az hassasiyetle (FP16) aynı anda işlenmesini desteklemesidir. Bu, Rapid Packet Math olarak adlandırılan bir teknolojidir. Rapid Packet Math, AMD Vega'nın en gelişmiş özelliklerinden biridir ve önceki GCN sürümlerinde yoktur. Bu teknoloji , GPU'nun işlem gücünü daha verimli kullanmasını sağlar ve bu da performansını artırır. PlayStation 4 Pro, Rapid Packet Math'dan en çok yararlanan ve yıldız oyunlarından biri Horizon Zero Dawn ile bunu yapan bir cihazdır.

Horizon Zero Dawn, Rapid Packet Math'ın neler getirebileceğinin harika bir örneğidir. Bu oyun, çim ile ilgili her şeyi işlemek için bu ileri teknolojiyi kullanır, böylece oyunun diğer öğelerinin grafik kalitesini iyileştirmek için geliştiriciler tarafından kullanılabilecek kaynakları korur. Horizon Zero Dawn , ezici grafik kalitesi için ilk andan sadece 400 avroluk bir konsolun böyle sanatsal bir bölüm sunabileceği etkileyici olana kadar etkiledi. Ne yazık ki, Rapid Packet Math henüz PC oyunlarında kullanılmadı; bunun nedeni, geliştiricilerin çok az kullanıcının yararlanabileceği bir şeye kaynak yatırmak istemedikleri için Vega'nın özel bir özelliği olduğu için suçlanıyor..

İlkel gölgelendiriciler

AMD Vega ayrıca daha esnek geometri işleme sağlayan ve bir render borusunda köşe ve geometri gölgelendiricilerinin yerini alan yeni İlkel Gölgelendiriciler teknolojisine destek ekler. Bu teknolojinin fikri , GPU'nun bunları hesaplamak zorunda kalmaması için ekrandan görünmeyen köşeleri ortadan kaldırmak, böylece grafik kartındaki yük seviyesini azaltmak ve video oyununun performansını artırmaktır. Ne yazık ki, bu, geliştiricilerin bundan yararlanabilmesi için çok fazla çalışma gerektiren bir teknolojidir ve Rapid Packet Math'ınkine çok benzer bir durum bulur.

AMD, bu teknolojinin sihirli bir şekilde ve geliştiricilerin hiçbir şey yapmasına gerek kalmadan çalışmasına izin verecek olan İlkel Gölgelendiricileri sürücü düzeyinde uygulamak niyetindeydi. Bu kulağa hoş gelen bir şey, ama sonunda DirectX 12'de ve mevcut API'ların geri kalanında uygulanmasının imkansızlığı nedeniyle mümkün değildi. İlkel Gölgelendiriciler hala kullanılabilir, ancak bunların uygulanması için kaynak yatırım yapan geliştiriciler olmalıdır.

ACE ve Asenkron Gölgelendiriciler

AMD ve GCN mimarisi hakkında konuşursak, uzun zaman önce konuşulan ancak artık neredeyse hiçbir şey söylenmeyen bir terim olan Asenkron Shader'lardan bahsetmek zorundayız. Eşzamansız Gölgelendiriciler eşzamansız hesaplamaya atıfta bulunur, AMD'nin grafik kartlarının geometrisindeki eksikliğini azaltmak için tasarladığı bir teknolojidir .

GCN mimarisine dayanan AMD grafik kartları ACE'leri (Asenkron Hesaplama Motoru) içerir, bu birimler asenkron hesaplama için ayrılmış bir donanım motorundan oluşur, çip üzerinde yer kaplayan ve enerji tüketen bir donanımdır. Uygulama bir heves değil, bir zorunluluktur. ACE'lerin var olmasının nedeni, iş yükünün farklı Hesaplama Birimleri ve bunları oluşturan çekirdekler arasında dağıtılması sırasındaki GCN'nin düşük verimliliğidir, bu da birçok çekirdeğin işsiz olduğu ve bu nedenle de devam etmelerine rağmen boşa gittikleri anlamına gelir. enerji tüketen. ACE, kullanılabilmesi için işsiz kalan bu çekirdeklere iş vermekle yükümlüdür.

Geometri, AMD Vega mimarisinde geliştirildi, ancak bu konuda Nvidia'nın Pascal mimarisinin çok gerisinde kalıyor. GCN'nin geometriyle verimsizliği, AMD'nin daha büyük yongalarının, onlardan beklenen sonucu vermemesinin bir nedenidir, çünkü GCN mimarisi, yonga büyüdükçe geometriyle daha verimsiz hale gelir. ve daha fazla sayıda hesaplama birimi içerir. Geometriyi geliştirmek, yeni grafik mimarileri ile AMD'nin temel görevlerinden biridir.

HBCC ve HBM2 bellek

AMD Vega mimarisi ayrıca Raven Ridge APU'larının grafik çekirdeklerinde bulunmayan bir Yüksek Bant Genişliği Önbellek Denetleyicisi (HBCC) içerir. Bu HBCC denetleyicisi Vega tabanlı grafik kartlarının HBM2 belleğinin daha verimli kullanılmasını sağlar. Ek olarak, HBM2 belleği biterse GPU'nun sistemin DDR4 RAM'ine erişmesine izin verir. HBCC, bu erişimin çok daha hızlı ve verimli bir şekilde yapılmasına izin vererek önceki nesillere kıyasla daha az performans kaybı sağlar.

HBM2, grafik kartları için en gelişmiş bellek teknolojisidir, ikinci nesil yüksek bant genişlikli istiflenmiş bellektir. HBM2 teknolojisi , son derece yüksek yoğunluklu bir paket oluşturmak için farklı bellek yongalarını üst üste yerleştirir. Bu yığılmış yongalar, arabirimi 4, 096 bite ulaşabilen bir ara bağlantı yolu ile birbirleriyle iletişim kurar.

Bu özellikler , HBM2 belleğini GDDR bellekleriyle mümkün olandan çok daha yüksek bir bant genişliği sunmanın yanı sıra, çok daha düşük voltaj ve güç tüketimiyle de yapıyor. HBM2 belleklerinin bir diğer avantajı, grafik kartı PCB'sinde yer kazandıran ve tasarımını basitleştiren GPU'ya çok yakın yerleştirilmeleridir.

HBM2 anılarının kötü tarafı GDDR'lerden çok daha pahalı ve kullanımı çok daha zor olmasıdır. Bu anılar GPU ile üretimi oldukça pahalı olan ve grafik kartının son fiyatını daha pahalı hale getiren bir aracı aracılığıyla iletişim kurar. Sonuç olarak, HBM2 bellek tabanlı grafik kartlarının üretimi GDDR bellek tabanlı grafik kartlarından çok daha pahalıdır.

HBM2 belleğin bu yüksek fiyatı ve uygulanması ve beklenenden daha düşük performans, AMD Vega'nın oyun pazarındaki başarısızlığının ana nedenleri olmuştur. AMD Vega, yaklaşık iki yaş büyük bir Pascal mimarisine dayanan bir kart olan GeForce GTX 1080 Ti'den daha iyi performans gösteremedi.

AMD Vega tabanlı mevcut grafik kartları

AMD'nin Vega mimarisi altındaki mevcut ekran kartları Radeon RX Vega 56 ve Radeon RX Vega 64'tür. Aşağıdaki tabloda, bu yeni grafik kartlarının tüm en önemli özellikleri listelenmektedir.

Mevcut AMD Vega ekran kartları
Ekran kartı	Bilgi İşlem Birimleri / Gölgelendiriciler	Temel / Turbo Saat Frekansı	Bellek miktarı	Bellek arayüzü	Bellek türü	Bellek bant genişliği	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, bugün oyun pazarı için AMD'nin en güçlü grafik kartıdır. Bu kart, 4.096 gölgelendiriciye, 256 TMU'ya ve 64 ROP'a dönüşen 64 Hesaplama Birimi'nden oluşan Vega 10 silikonuna dayanmaktadır. Bu grafik çekirdek, 295W TDP ile 1546 MHz'e kadar bir saat frekansında çalışabilir.

Grafik çekirdeğine, 4.096 bit arabirim ve 483.8 GB / s bant genişliği ile toplam 8 GB'a kadar çıkan iki HBM2 bellek yığını eşlik ediyor. AMD tarafından şimdiye kadar üretilmiş en büyük çekirdeğe sahip bir grafik kartıdır, ancak daha fazla enerji tüketmek ve üretmekle birlikte GeForce GTX 1080 Ti Pascal GP102 çekirdeği düzeyinde performans gösterememektedir. çok daha fazla ısı. AMD'nin Nvidia ile savaşamaması, GCN mimarisinin Nvidia'nın ekran kartlarına ayak uydurmak için çok daha büyük bir evrime ihtiyaç duyduğunu açıkça ortaya koyuyor.

AMD Vega'nın geleceği 7nm'den geçiyor

AMD, 7nm üretim sürecine geçerek AMD Vega mimarisine yeni bir soluk getirecek ve bu da 14nm'deki mevcut tasarımlara göre enerji verimliliğinde önemli bir gelişme anlamına gelecektir. Şimdilik 7 nm'de AMD Vega oyun pazarına ulaşmayacak, ancak büyük miktarda para hareket eden yapay zeka sektörüne odaklanacak. AMD Vega hakkında 7nm'deki somut detaylar henüz bilinmiyor, enerji verimliliğindeki iyileşme, mevcut kartların performansını korumak için çok daha düşük güç tüketimi ile veya yeni kartları daha güçlü hale getirmek için kullanılabilir. mevcut tüketim ile aynı tüketim.

AMD Vega'yı 7nm'de kullanan ilk kartlar Radeon Instinct olacak. Vega 20, 7nm'de üretilen ilk AMD GPU'dur ve mevcut Vega 10 silikonuna kıyasla transistörlerin yoğunluğunu iki katına çıkaran bir grafik çekirdeğidir ve Vega 20 çipinin boyutu yaklaşık 360mm2'dir, bu da bir azalmayı temsil eder 510 mm2 büyüklüğündeki Vega 10'a kıyasla% 70 yüzey alanı. Bu atılım, AMD'nin% 20 daha hızlı saat hızı ve yaklaşık% 40 enerji verimliliği iyileştirmesi ile yeni bir grafik çekirdeği sunmasını sağlıyor. Vega 20, 20.9 TFLOP gücüne sahip, bu da onu bugüne kadar açıklanan en güçlü grafik çekirdeği haline getiriyor, bu da 12nm'de üretilmesine rağmen, Nvidia'nın 15.7 TFLOP sunan Volta V100 çekirdeğinden bile daha fazla, Bu da AMD'yi bu konuda net bir avantaj haline getiriyor.

Bu AMD Vega hakkındaki görevimizi sonlandırıyor. Bu yayını sosyal ağlardaki arkadaşlarınızla paylaşabileceğinizi unutmayın, bu şekilde yayılmamıza yardımcı olur, böylece ona ihtiyaç duyan daha fazla kullanıcıya yardımcı olabilir. Donanım forumumuza eklemek veya bize mesaj bırakmak için başka bir şeyiniz varsa yorum da bırakabilirsiniz.