圖形與計算那些事 AMD次世代架構解析

    HD2900XT的失敗來自于很多方面，GPU核心架構只是冰山一角，就算保守的AMD沿用了DX9C時代的老架構，性能也不至于如此不濟。但無奈GPU架構已經定型，短期內是無法改變了，HD2000和HD3000一敗涂地，AMD咬牙硬抗了兩年之久。就在大家為R600的架構爭論不休，大談VLIW指令集的弊端有多么嚴重時，AMD終于迎來了翻身之作——RV770核心。

    RV770核心：暴力擴充流處理器

    RV770相比R600/RV670，核心部分依然沒有任何變化，沿用了之前的Shader單元設計，只是將數量擴充了2.5倍，流處理器達到了800個之多！

    RV670/R600是4組SIMD，每組16個Shader，每個Shader 5個流處理器；RV770是10組SIMD，每組16個Shader，每個Shader 5個流處理器。流處理器部分直接擴充了2.5倍！

    雖然對流處理器部分沒有改動，但AMD對流處理器以外的幾乎所有模塊都進行了改進，從而使得性能和效率有了質的提升，具體改動如下：

    抗鋸齒算法改變，性能大幅提升

    紋理單元和光柵單元部分，和流處理器一樣都是數量翻了2.5倍，但值得一提的是，抗鋸齒算法已經由R600/RV670的流處理器部分轉移至光柵單元部分，因此RV770的AA效率大幅提高，一舉超越了N卡重現X1000時代的輝煌，這也就是RV770表現令人驚異的主要原因。

    在紋理單元與顯存控制器之間設有一級緩存，RV770核心相比RV670，L1 TC容量翻倍，再加上數量同比增加2.5倍，因此RV770的總L1容量達到了RV670/R600的五倍之多！

    放棄環形顯存總線，改用交叉總線

    RV770還放棄了使用多年的環形顯存總線，估計是因為高頻率下數據存取命中率的問題，回歸了交叉總線設計，有效提高了顯存利用率，并節約了顯存帶寬。還有GDDR5顯存的首次使用，瞬間將顯存位寬翻倍，256Bit GDDR5的帶寬達到了當時N卡512Bit GDDR3的水平。

    總的來說，雖然流處理器部分沒有做改動，但RV770的非核心架構部分有了很大的改良，上代產品許多設計失誤得到了糾正，在流處理器數量暴增運算能力大大加強的情況下，消除了功能模塊的瓶頸，從而使得性能有了大幅改進。

    VLIW并未降低3D效率，只是妨礙了GPU計算

    HD4870/HD4850打了一場漂亮的翻身仗，也讓唱衰VLIW的人看傻了眼，之前大家普遍認為R600/RV670失敗的主要原因是VLIW的低下效率，事實證明VLIW并沒有錯，其效率問題并沒有嚴重到失控的地步，畢竟DX9C游戲還是主流，頂點與像素操作指令還是大頭。AMD只是錯誤的判斷了抗鋸齒的算法和效率，導致第一代DX10 GPU性能不如預期。

    但最關鍵的問題不在3D游戲性能方面，AMD對GPU并行計算依然沒有投入足夠多的重視，AMD一方面在鼓吹自家Stream通用計算并不輸給CUDA，各種商業軟件未來將會加入支持，另一方面GPU架構未做任何調整，API編程接口支持也舉步維艱。結果就是Stream軟件無論數量、質量、性能還是發布時間都要遠遠落后于CUDA軟件。