04RDNA架構(gòu)詳解

　　接下來(lái)我們來(lái)詳細(xì)的聊聊這次的RDNA架構(gòu)都有什么變化，工作機(jī)制是怎么樣的。不過(guò)由于芯片設(shè)計(jì)非常復(fù)雜，也歡迎大家在評(píng)論區(qū)討論，增加細(xì)節(jié)。

　　在過(guò)去的幾代中，AMD的GPU已經(jīng)利用了很久的基于GCN架構(gòu)的計(jì)算單元。GCN多年來(lái)一直很好地服務(wù)于AMD，并且非常適合各種工作負(fù)載，但是對(duì)于Radeon RX 5700系列和Navi，AMD的GCN已經(jīng)不能繼續(xù)滿足了，因此他們推出了RDNA（Radeon DNA）。

　　RDNA采用臺(tái)積電的7nm工藝節(jié)點(diǎn)制造，GDDR6顯存，支持PCI Express 4.0接口。GPU還采用了新的Radeon Media和Radeon Display引擎，以更好地滿足流媒體和內(nèi)容創(chuàng)作者的需求，并引入一系列新的顯示技術(shù)。

　　Navi中的新COMPUTE UNIT設(shè)計(jì)具有多級(jí)緩存層次結(jié)構(gòu)和簡(jiǎn)化的圖形管道，不僅可以提高每時(shí)鐘性能，還可以提高時(shí)鐘頻率。新的CU提供雙倍的GCN指令速率，并且具有兩倍的標(biāo)量單位數(shù)和調(diào)度程序數(shù)。通過(guò)資源池，兩個(gè)CU可以協(xié)調(diào)并充當(dāng)工作組處理器。例如，64個(gè)線程可以分組為兩個(gè)Wave32指令，并在單個(gè)時(shí)鐘中執(zhí)行。CU的靈活性和集中資源的能力提高了單線程性能，GPU利用率和效率。

　　Navi還具有新的緩存層次結(jié)構(gòu)。AMD為其增加了一個(gè)新的L1緩存，并將L0緩存的負(fù)載帶寬加倍到ALU。新的緩存層次結(jié)構(gòu)減少了每個(gè)級(jí)別的緩存延遲，并提高了有效帶寬。

　　Navi中的DCC（Delta Color Compression）算法也得到了改進(jìn)，并且也可用于緩存子系統(tǒng)的更廣泛部分。使用Navi，著色器現(xiàn)在可以讀取和寫(xiě)入壓縮的顏色數(shù)據(jù)。新的顯示單元還可以讀取幀緩沖器中的壓縮數(shù)據(jù)，而無(wú)需先對(duì)其進(jìn)行解壓縮。最終結(jié)果是整個(gè)GPU的有效帶寬更高。

　　Navi中的整個(gè)圖形管道也已得到改進(jìn)，可提高效率，實(shí)現(xiàn)更好的每時(shí)鐘性能，并且GPU還具有更高效的時(shí)鐘門(mén)控功能，可提高整體電源效率?！　∠鄬?duì)于GCN，RDNA提供超過(guò)50％的每瓦性能提升和25％更好的整體性能提升。據(jù)AMD稱，超過(guò)50％的改進(jìn)來(lái)自架構(gòu)優(yōu)化;GPU的7nm工藝和頻率改進(jìn)也得到了提升。

　　那么一塊完整的RDNA架構(gòu)里面都有什么呢？40個(gè)RDNA計(jì)算單元，包括80個(gè)標(biāo)量處理器，2560個(gè)流處理器和160個(gè)64位雙線性濾波器單元。GPU具有4MB L2緩存，512K L1和雙倍V \$ L0負(fù)載帶寬，支持整個(gè)芯片的DCC（Delta Color Compression）。簡(jiǎn)化的圖形引擎具有新的幾何引擎，64像素單位和4個(gè)異步計(jì)算引擎?！　「鶕?jù)AMD的說(shuō)法，Navi的40 CU設(shè)計(jì)性能比Vega64提高了約14％，功耗降低了23％。并且具有小得多的芯片尺寸。（Navi 10的面積為251平方毫米，作為對(duì)比Vega 64上面的那顆為495平方毫米。）

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