مهندسی سری Radeon RX 7900 AMD و GPU RDNA 3

مهندسی سری Radeon RX 7900 AMD و GPU RDNA 3

توجه: این ادامه داستان قبلی ما در مورد انتظارات عملکرد سری Radeon RX 7900 و معماری GPU هسته RDNA 3 است.

ایجاد پیشرفت ها و انتخاب های طراحی

در عصری که پیشرفت عملکرد پردازنده به طور فزاینده ای پیچیده می شود، همه چیز در دست مهندسان باهوش است که پارامترهای طراحی داده شده و فناوری موجود را به حدا،ر برسانند و از آنها بهره ببرند. به ،وان مثال، پیشرفت از طریق گره‌های مختلف فناوری فرآیند ساخت ویفر، یک راه عالی برای افزایش عملکرد منظم بود، فقط به این دلیل که می‌تو،د ترانزیستورهای بیشتری را در یک اندازه مشخص بسته بندی کنید، که به طور کلی برابر با قابلیت‌های بیشتر در تراشه جدید است. با این حال، افزایش هزینه تورم در طول سال‌ها به علاوه پیچیدگی مهندسی گره‌های بعدی، تنها هزینه بازده ویفرهای سیلی، را افزایش داده است.

در شرایط امروزی، وجود ترانزیستورهای بیش از حد در سیلی، شما به احتمال زیاد تنها به هزینه و پیچیدگی رام ، آن می‌افزاید تا بدون گرم شدن بیش از حد و دریچه گاز کار کند. بعلاوه، پیشرفت‌های گره فرآیند سیلی، مانند زم، که در اندازه‌های گیت بزرگ‌تر انجام می‌شد، از نظر قابلیت و عملکرد ی،ان نیست، زیرا عملکردهای مختلف سیلی، اکنون دستاوردهای متفاوتی را نشان می‌دهند که AMD در نمودار زیر نشان داده است.

AMD به خوبی از این محدودیت ها آگاه است زیرا یکی از طراحی های مدرن تراشه مبتنی بر چیپلت را هنگامی که ریزمعماری Zen 2 را برای نسل دوم پردازنده های AMD EPYC مهندسی کرد، معرفی کرد، جایی که اشاره شد که DRAM و Infinity Fabric تمایل به مقیاس پذیری خوبی ندارند. با کوچک شدن فرآیند، بنابراین جداسازی چیپ‌لت‌های CPU از قالب ورودی/،وجی به AMD اجازه داد تا با یک گره فرآیند پیشرفته برای چیپ‌لت‌های پردازنده هسته‌ای که از افزایش عملکرد بهره می‌بردند، در حالی که از گره‌های فرآیند بالغ‌تر برای رابط‌های ورودی/،وجی استفاده می‌،د، ادامه دهد. این امر AMD را قادر می‌سازد تا هسته‌های CPU بیشتری را با قدرت ی،ان در خود جای دهد و نسبت به طراحی‌های تراشه‌های یکپارچه سنتی، مقرون به صرفه‌تر بود.

پردازنده گرافیکی Navi 21 موجود AMD (سری Radeon RX 6900) بر اساس معماری GPU RDNA 2 یک تراشه یکپارچه بسیار بزرگ و گران قیمت در بیش از 520 میلی متر² و 26.3 میلیارد ترانزیستور را روی یک فناوری پردازش 7 نانومتری TSMC فشرده می کند. مطمئناً این یک نیروی بی رحم است، اما واقعاً کارآمد نیست، و AMD باید با آن مق، کند تا بهترین کار خود را به پیش ببرد. به این ترتیب، برای ریزمعماری پردازنده گرافیکی RDNA 3 AMD، AMD به پردازنده‌های EPYC و Ryzen خود نگاه کرد که همچنان از توپولوژی چیپ‌لت برای الهام استفاده می‌کنند. آیا AMD می تواند پردازنده گرافیکی خود را به چند قالب ت،یم کند؟

تولد اولین پردازنده گرافیکی بازی چیپلت در جهان

با در نظر گرفتن محدودیت‌های مقیاس‌بندی فرآیند ساخت ویفر، ذهن‌های برتر AMD تصمیم گرفتند اجزایی را که مقیاس ضعیفی داشتند، جدا کنند، در حالی که برای کوچک ، هسته گرافیکی پیش می‌رفتند.Graphics Compute Die یا GCD) با N5 پیشرفته TSMC (5 نانومتر) روند. بنابراین، رابط‌های حافظه و کنترل‌کننده‌ها و Infinity Cache بهبودیافته سازمان‌دهی شدند تا در چیپ‌لت کوچک خودشان – MCD (.حافظه کش حافظه). هر MCD دارای یک کنتر، حافظه 64 بیتی است و بر روی یک دستگاه بسیار بالغ تر و مقرون به صرفه تر ساخته شده است. 6 نانومتر فرآیندی که در حال حاضر در تراشه های حافظه پیشرفته استفاده می شود. چندین قالب MCD برای ایجاد پهنای باند حافظه مشخص GPU استفاده می شود.

اثر خالص این است که AMD فرود آمده است 165٪ ترانزیستور بیشتر در هر میلی متر² و توانست 58 میلیارد ترانزیستور را در یک معماری چیپلت با یک پردازنده گرافیکی RDNA 3 که دارای مساحت کاملی معادل قالب یکپارچه ای است که برای قرار دادن 26 میلیارد ترانزیستور روی GPU RDNA 2 استفاده می شود، جمع کند. این یک پیشرفت بزرگ است.

Radeon GPU میمیرد در مقایسه

	Radeon RX 7900XTX	Radeon RX 7900 XT	Radeon RX 6950 XT
پردازنده گرافیکی کد	Navi 31 (RDNA 3)	Navi 31 (RDNA 3)	Navi 21 (RDNA 2)
نوع بسته بندی	ماژول چند تراشه (MCM): GCD + 6 MCD	ماژول چند تراشه (MCM): GCD + 5 MCD	قالب یکپارچه
روند	5 نانومتر (GCD) + 6 نانومتر (MCD)	5 نانومتر (GCD) + 6 نانومتر (MCD)	7 نانومتر
منطقه مرگ کامل	300 میلی متر2 (GCD) + 222 میلی متر2 (5 × 37)	300 میلی متر2 (GCD) + 185 میلی متر2 (5 × 37)	520 میلی متر2
ترانزیستورها	58 میلیارد	58 میلیارد	26 میلیارد
اندازه کل گذرگاه حافظه	384 بیتی	320 بیت	256 بیتی

بنابراین، معماری GPU RNDA 3 اولین GPU توپولوژی چیپلت است و Radeon RX 7900 XTX و Radeon 7900 XT اولین کارت‌های گرافیکی هستند که آن‌ها را تحمل می‌کنند. در واقع، حرکت به معماری س، چیپلت آنقدر حرکت بزرگی است که AMD به طور خاص تصمیم گرفت این من،ت را برای بازگرداندن SKU “XTX” برای کارت گرافیک برتر خود انتخاب کند.

با این حال، ارائه راه درست برای تشریح GPU ک،یک یکپارچه تنها بخشی از معا، است. چگونه همه این چیپلت ها می توانند به طور موثر بین آنها ارتباط برقرار کنند؟

The Secret Sauce – Infinity Fanout Links

در CPU AMD، بسته ارگ،ک پرسرعت Infinity Fabric عاملی بود که چیپ‌ست‌ها را به اندازه کافی سریع به هم متصل می‌کرد تا نیازهای پهنای باند CPU را با صدها سیگنال پردازش شده در I/O و Core Complex Dies (CCD) برآورده کند.

با این حال، AMD متوجه شد که حتی زم، که با معماری پردازشگر گرافیکی Navi 21 RDNA 2 کار می کند، ارتباطات موتور سایه زن بین GPU به مقدار زیادی اتصال نیاز دارد که ده ها هزار سیگنال را شامل می شود، به علاوه نیاز به پهنای باند بسیار بالاتری نسبت به هسته های پردازنده در EPYC و پردازنده های Ryzen

مهندسان مجبور شدند یک رابط و اتصال کاملاً جدید ایجاد کنند که سریع‌تر از همیشه در صنعت است. ملاقات لینک های بی نهایت کارکرد با سرعت 9.2 گیگابیت بر ث،ه با فن‌آوت با عملکرد بالا برای فعال ، یک صنعت پیشرو پهنای باند اتصال تراشه 5.3 ترابایت بر ث،ه.

بدون شک، Inifinity Links به همان اندازه که معماری چیپلت برای GPU حیاتی است، برای داستان حیاتی است. آنها برای عملکرد ولتاژ پایین طراحی شده اند و از دروازه ساعت تهاجمی برای حفظ انرژی پشتیب، می کنند. نتیجه این است که نسبت به پیوندهای بسته ارگ،ک مورد استفاده برای Inifinity Fabric در CPU AMD، بسیار کارآمد انرژی، 80 درصد در هر بیت است و تنها 5 درصد از کل مصرف انرژی GPU را مصرف می کند.

بنابراین همه اینها امیدوارکننده به نظر می رسد و RDNA 3 می تواند معامله واقعی ای باشد که از AMD انتظار داشتیم. چه زم، می‌تو،م عملکرد واقعی را از آزمایش‌های داخلی واقعی ببینیم؟ با ما همراه باشید زیرا به احتمال زیاد به در دسترس بودن واقعی سری Radeon RX 7900 که برای آن در نظر گرفته شده است نزدیک تر است. در دسترس بودن در 13 دسامبر 2022.