Úvod Herné konzoly, hry, virtuálna realita Čo prinesie RDNA 3: detailný pohľad na architektúru

Čo prinesie RDNA 3: detailný pohľad na architektúru

31

Nová generácia RDNA3 grafík sa postupne blíži. Postupne sa objavujú informácie o jednotlivých čipoch Navi 31, 32 a 33. Poďme si tieto informácie postupne prejsť.

Najvyššia Navi 31 karta sa bude pravdepodobne skladať z dvoch grafických čipletov (GCD). Samotná myšlienka grafických čipletov nie je nová. Prvýkrát sa podobný koncept použil v Ryzenoch, čo umožnilo AMD veľmi efektívne škálovať výkon. Veľkým problémom je však komunikácia medzi čipletmi, ktorá bola do istej miery poriešená pomocou Infinity Fabric. Prvý Ryzen mal však viacero nedostatkov. Okrem slabšieho single-core výkon nebolo zatiaľ riešenie prepojenia cez infinity fabric ideálne, ale napriek tomu fungovalo dostatočne dobre. 

Akonáhle sa posunieme pár rokov dopredu a pozrieme sa na postupné evolúcie Ryzenu tak vidíme značný pokrok. Okrem vylepšení samotnej infinity fabric, architektúry a softvéru(ovládače, windows atď.) začína AMD naplno využívať väčšie L3 cache, ktorá pomáha k slušnému nárastu výkonu o niekoľko %. Všetky tieto technológie, ktoré prispievajú k postupnému nárastu výkonu hrajú čoraz väčšiu úlohu pri 16 a viacjadrových konfiguráciách, ktoré sú začínajú byť dosť obmedzované rýchlosťami RAM. Situácia sa samozrejme do veľkej miery zlepší pri nových DDR5 pamätiach. Základný princíp však ostáva rovnaký. AMD sa snaží robiť, čo najefektívnejšiu architektúru, ktorá sa snaží držať ,čo najviac dát pri čipe. Komunikácia čipu s pamäťou je napríklad veľmi drahá z hľadiska energie a AMD pri RDNA2 grafikách zabudovalo obrovskú 128MB cache priamo na čip. Všetok vývoj a skúsenosti, ktoré AMD pozbieralo z minulosti sa teraz pretavia do novej architektúry RDNA3.

3D stacking je konečne tu

Na obrázku vidíme celkom detailný pohľad na to, ako bude riešená architektúra RDNA3. Aby bolo jasné, AMD použije V-cache do veľkej miery, len ako systém na zmiernenie náporu dát na Infinity cache. Samotný V-cache je len ďalší čip, ktorý sa dáva priamo na čip, akým je napríklad CCD na Ryzenoch. V-cache je relatívne nenáročná na spotrebu a neprodukujú ani tak veľa tepla. Takže je to veľmi efektívny spôsob akým zrýchliť komunikáciu v rámci jedného čipu, miesto toho, aby bolo potrebné utilizovať GDDR6 pamäte. 

AMD a chiplety

Dostávame sa k hlavnému dôvodu prečo je RDNA3 takou veľkou zmenou a akým spôsobom chce AMD využíť chiplety vo svojich architektúrach. Prvý príklad s V-cache bol relatívne jednoduchý. Myšlienka samotnej V-cache je naozaj zefektívniť komunikáciu v rámci čipu a trošku odbremeniť cache, ktorá sa nachádza na samotnom čipe. Ďalšie možnosti začínajú byť už trošku komplikovanejšie. Prvým z nich je machine learning chiplet. AMD okrem herných grafík predáva aj produkty určené do datóvých centier, ktoré spracovávajú obrovské množstvo operácii, ktoré súvisia so strojovým učením. Zo svojej podstaty je architektúra grafík veľmi vhodná na podobné operácie. V posledných rokoch sa však do popredia čoraz viac dostávajú akcelerátory výpočtov, ktoré sa nazývajú FPGA(field programmable array). Jedná sa o špecializovaný kus hardvéru, ktorý dokáže akcelerovať konkrétny typ operácie. Čo keby však AMD bolo schopné skombinovať výhody grafických kariet a akcelerátorov dokopy a do istej miery vytvoriť nový typ hardvéru?

Cieľom podobných patentov je naozaj zvýšiť flexibilitu jednotlivých čipletov a zväčšiť možnosti škálovania výkonu bez toho, aby sa musel využiť výrobný proces s lepšími parametrami.

Navi 31

S tým, že sme si ukázali pár príkladov sa poďme teraz pozrieť ako pravdepodobne budú vyzerať jednotlivé grafické čipy, ktoré AMD predstavuje. Najsilnejšia karta, Navi 31, bude vyrobená na 5nm procese. Navi 31 sa bude skladať z dvoch čipov. Každý bude vybavený 7680 stream procesormi, ktoré sú usporiadané po 2560 tzv. shader engine.

Zjednodušene povedané každý grafických chiplet sa delí na 2 shader engines a každý shader engine obsahu shader arrays. Shader arrays sa následne skladajú z work group procesorov, každý je označený skratkou SIMD32, teda každý obsahuje 32-stream procesorov. Oba čiplety potom spojuje komunikačný čiplet, ktorý obsahuje 512MB Infinity Cache. Celé GPU má potom 256 bitovú zbernicu s GDDR6 pamäťami. 

Navi 31 bude minimálne 2X a maximálne 3X výkonnejšia ako v súčasnosti RX6900XT. MSRP pre RX6900XT bol 1000$ dolárov, teda okolo 1000 eur u nás. Ak naozaj bude 6900XT 3X výkonnejšia ako 6900XT tak je veľmi pravdepodobné, že cena prekoná 2000 eur. Záleží však aj od konkurencie, ak Nvidia vydá nejakú silnú alternatívu a Navi 31 bude napr. “len” 2.7X výkonnejšia ako 6900XT tak bude cena pravdepodobne menšia ako 2000 eur. Veľa vecí závisí od konkurencie a Nvidia sa určite nedá tak ľahko poraziť. 

Ak však Navi 31 naozaj dosiahne taký obrovský výkon tak sa pravdepodobne pozeráme na prvú generáciu 8K kariet. Pre väčšinu ľudí to však bude karta na 4K 144fps gaming.

Navi 32

Menšie Navi 32 bude riešené veľmi podobne. Líši sa však konfiguráciou čipletov. Počet stream procesorov na čiplet je o tretinu menší (5120 stream procesorov) a pamäť zabezpečuje Infinity Cache o veľkosti 384MB. Celková zbernica má veľkosť 192 bitov. 

Navi 33

Navi 33 je monolitický čip, ktorý bude pravdepodobne vyrábaný na mierne staršom 6nm procese. Infinity cache je integrovaná priamo v GCCD. Počtom stream procesorov na GCD je Navi 33 identická s Navi 32, a teda nesie 5120 stream-procesorov. Týmto počtom sa veľmi podobná navi21, ktorá je v RX6800 a 6900. Má síce len 128 bitovú zbernicu. Tá je však kompenzovaná 256MB Infinity Cache. Celkovo sa zdá, že AMD cieli na, čo najefektívnejšiu architektúru, ktorá nebude tak závislá od samotnej VRAM.

Navi 33 bude pravdepodobne lacnejšia karta typu RX7600XT, ktorá bude ponúkať výkon na úrovni 6700XT. AMD by sa mohlo s týmto čipom opäť vrátiť do budget segmentu a ponúknuť 350 eurovú kartu pre masy. Uvidíme aká však bude konkurencia.

Aké budú ceny nových kariet

Veľmi dôležitý údaj pre mnohých ľudí je práve cena nových grafických kariet. Prvá vec, ktorú treba povedať je, že ku 200 a 300 eurovým grafickým kartám sa už nikdy nevrátime. Túto úlohu do istej miery zastúpia zvyšné kusy zo staršej generácie, ktoré budú istú dobu koexistovať pri nových kúskoch, ale nový hardvér už bude mať iné ceny. Vplývajú na to viaceré ekonomické faktory. Momentálne najväčším faktorom je celosvetový nedostatok čipov. Ten bol spôsobený do veľkej miery koronou a nárastom ceny bitcoinu. Teraz výrobcovia čipov začínajú pomaly dobiehať dopyt a zvýšená dostupnosť bude tlačiť ceny hardvéru dole. Ďalší faktor, ktorý ľudia častokrát opomínajú je inflácia. Ceny všetkých produktov každoročne idú trošku hore. To však neznamená, že nedostávame vyšší výkon za menej peňazí. Preto je veľmi dobre miesto samotnej ceny do budúcnosti viac sledovať performance/dollar upravený na infláciu. To ukáže omnoho lepší obraz toho akú hodnotu navyše dostávame medzi generáciami.