CES 2016: презентация графической архитектуры AMD Polaris
Возможно, я слишком драматизирую, но дела у AMD в последнее время идут не очень хорошо. «Красные» за год умудрились отдать NVIDIA еще 10% рынка графических ускорителей. Теперь «зеленые» владеют внушительной долей в размере 81,1%. Появление в прошлом году линеек видеокарт Radeon R7/R9 300 и Radeon R9 Fury/Nano несколько выправило ситуацию, но совсем на чуть-чуть. На рынке процессоров дела обстоят еще хуже. AMD уже два года не демонстрирует принципиально новых разработок. Поэтому 2016 год во многом станет для корпорации определяющим. «Выстрелят» Zen и Polaris — дела сразу пойдут в гору. Ожидается, что первые решения на базе новейших архитектур появятся в продаже во второй половине года.
Первые решения на архитектуре Pascal появятся в середине 2016 года
На мой взгляд, название для новой графической архитектуры AMD выбрала не случайно. Polaris (полярная звезда) — это, пожалуй, самая известная звезда, если не брать в расчет Солнце. Ее еще называют путеводной. Чувствуете символизм?
Но все это лирика. Polaris — это не просто графическая архитектура. Это целая система, включающая в себя множество аппаратных модулей: мультимедийных блоков, новых контроллеров памяти и дисплея, а также новой подсистемы кэширования. Что касается непосредственно графики, то здесь минимум улучшений. За быстродействие ответит хорошо знакомая архитектура GCN (Graphics Core Next), представленная еще в 2011 году. Но теперь уже четвертого поколения.
Блок-схема графического процессора Polaris
Обновленная архитектура GCN 1.3 получит новый блок предварительной выборки инструкций (instruction pre-fetch). Он позволит заметно сократить время простоя исполняющих устройства за счет предвыборки кода. Вторая новинка — диспетчер исполнения задач (hardware scheduler). Он ускорит распределение потоков задач между аппаратными ресурсами. Наконец, графические процессоры Polaris получат улучшенные алгоритм отбрасывания невидимых полигонов и функцию сжатия содержимого памяти.
AMD не раскрывает всех нововведений, используемых в GCN 1.3. Представители компании лишь заявляют, что новая архитектура позволит вдвое увеличить производительность на ватт потребляемой энергии в сравнении с предшественником. Правда, ¾ от этого прироста обеспечит переход на 14-нанометровый техпроцесс.
Использование новых технологических норм — долгожданное событие. Как я уже сказал, 28-нанометровая эпоха длилась больше пяти лет. Впервые графические процессоры перестанут быть планарными. Они перейдут на трехмерную технологию FinFET.
Эволюция производства графических чипов
При разработке и проектировании Polaris изначально учитывались особенности нового техпроцесса и трехмерных транзисторов. Основное преимущество FinFET — серьезное уменьшение токов утечек и улучшение энергоэффективности. Использование этой технологии позволяет не только серьезно увеличить количество транзисторов, но и заметно снизить разброс характеристик чипов для одной модели. Эта особенность увеличивает быстродействие за счет элементарного увеличения тактовых частот. Во-вторых, снижение вариативности характеристик уменьшает процент выхода негодных кристаллов. Вот и получается, что использование 14-нанометровой технологии FinFET снизит энергопотребление на 50% и увеличит производительность на 20–35%. В сумме Polaris окажется вдвое быстрее предыдущего поколения на ватт затраченного электричества.
Разница между 28-нм техпроцессом и 14-нм FinFET
Серьезное увеличение энергоэффективности позволит AMD вернуться на рынок ноутбучной графики. Есть мнение, что первые чипы Polaris появятся именно в лэптопах, а уже затем компания представит полноценные дискретные видеокарты. Либо начнет с выхода 3D-ускорителей ценовых диапазонов Low- и Middle-end.
На мероприятии «красные» продемонстрировали, на что способна архитектура Polaris. Инженерный образец выдавал стабильные 60 FPS при средних настройках качества графики в разрешении Full HD в игре Star Wars: Battlefront (карта X-wing Training Map). Система, состоящая из Core i7–4790K и 16 Гбайт оперативной памяти, потребляла всего 89 Вт. Аналогичный стенд с GeForce GTX 950 на борту при тех настройках и при той же производительности «кушал» почти вдвое больше — 140 Вт.
Производительность Polaris в Star Wars: Battlefront
Есть два момента, которые меня смущают. Во-первых, сравнивался 14-нанометровый образец с видеокартой, чип которой произведен по 28-нм техпроцессу. Тест нагляден, но в 2016 году будет справедливо сравнивать эффективность Polaris с Pascal, ведь NVIDIA аналогичным образом задействует новые технологические нормы. На примере Maxwell «зеленые» уже доказали, как они могут увеличивать энергоэффективность своей продукции.
Во-вторых, использовать GeForce GTX 950 не совсем правильно, так как в ее основе лежит урезанный графический чип GM206. Более релевантные результаты, на мой взгляд, дало бы сравнение инженерного образца Pascal с GeForce GTX 960.
Пока окончательно неизвестно, кто будет производить новые чипы для AMD. Подобной технологией производства обладают сразу три крупных предприятия: TSMC, GlobalFoundries и Samsung.
Особенности архитектуры AMD Polaris
Архитектура Pascal — универсальная архитектура. Видимо, с прицелом на использование в игровых приставках следующего поколения. По сути, AMD представит полноценные системы-на-кристалле, обладающие большим количеством аппаратных модулей по ускорению какой-либо определенной функции. Семейство чипов AMD Pascal станет первым решением, нативно поддерживающим разрешение 8K. Видеокарты Radeon с GCN 1.3 получат декодирование видео HEVC/H.265 с профилем Main 10, то есть они «потянут» передачу изображения с цветовым охватом BT.2020 (10-битная глубина цвета) и цветовой субдискретизацией 4:2:0.
Наконец-то дискретная графика получит интерфейсы HDMI 2.0a и DisplayPort 1.3. Первый позволит отображать разрешение формата 4K (до 4096×2160 точек) с частотой 60 Гц. Таким портом оснащены все адаптеры NVIDIA на архитектуре Maxwell. Второй видеовыход обеспечит поддержку разрешения 8K (до 7680×4320 точек) при 60 Гц или 4K, но при развертке 120 Гц.
Полный текст статьи читайте на Ferra.ru
