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HD7970脱胎换骨全测试!5年架构大革命

第二章/第五节 HD4870的救赎:暴力扩充流处理器

    HD2900XT的失败来自于很多方面,GPU核心架构只是冰山一角,就算保守的AMD沿用了DX9C时代的老架构,性能也不至于如此不济。但无奈GPU架构已经定型,短期内是无法改变了,HD2000和HD3000一败涂地,AMD咬牙硬抗了两年之久。就在大家为R600的架构争论不休,大谈VLIW指令集的弊端有多么严重时,AMD终于迎来了翻身之作——RV770核心。

    RV770核心:暴力扩充流处理器

    RV770相比R600/RV670,核心部分依然没有任何变化,沿用了之前的Shader单元设计,只是将数量扩充了2.5倍,流处理器达到了800个之多!

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    RV670/R600是4组SIMD,每组16个Shader,每个Shader 5个流处理器;RV770是10组SIMD,每组16个Shader,每个Shader 5个流处理器。流处理器部分直接扩充了2.5倍!

    虽然对流处理器部分没有改动,但AMD对流处理器以外的几乎所有模块都进行了改进,从而使得性能和效率有了质的提升,具体改动如下:

    抗锯齿算法改变,性能大幅提升

    纹理单元和光栅单元部分,和流处理器一样都是数量翻了2.5倍,但值得一提的是,抗锯齿算法已经由R600/RV670的流处理器部分转移至光栅单元部分,因此RV770的AA效率大幅提高,一举超越了N卡重现X1000时代的辉煌,这也就是RV770表现令人惊异的主要原因。

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    在纹理单元与显存控制器之间设有一级缓存,RV770核心相比RV670,L1 TC容量翻倍,再加上数量同比增加2.5倍,因此RV770的总L1容量达到了RV670/R600的五倍之多!

    放弃环形显存总线,改用交叉总线

    RV770还放弃了使用多年的环形显存总线,估计是因为高频率下数据存取命中率的问题,回归了交叉总线设计,有效提高了显存利用率,并节约了显存带宽。还有GDDR5显存的首次使用,瞬间将显存位宽翻倍,256Bit GDDR5的带宽达到了当时N卡512Bit GDDR3的水平。

    总的来说,虽然流处理器部分没有做改动,但RV770的非核心架构部分有了很大的改良,上代产品许多设计失误得到了纠正,在流处理器数量暴增运算能力大大加强的情况下,消除了功能模块的瓶颈,从而使得性能有了大幅改进。

    VLIW并未降低3D效率,只是妨碍了GPU计算

    HD4870/HD4850打了一场漂亮的翻身仗,也让唱衰VLIW的人看傻了眼,之前大家普遍认为R600/RV670失败的主要原因是VLIW的低下效率,事实证明VLIW并没有错,其效率问题并没有严重到失控的地步,毕竟DX9C游戏还是主流,顶点与像素操作指令还是大头。AMD只是错误的判断了抗锯齿的算法和效率,导致第一代DX10 GPU性能不如预期。

    但最关键的问题不在3D游戏性能方面,AMD对GPU并行计算依然没有投入足够多的重视,AMD一方面在鼓吹自家Stream通用计算并不输给CUDA,各种商业软件未来将会加入支持,另一方面GPU架构未做任何调整,API编程接口支持也举步维艰。结果就是Stream软件无论数量、质量、性能还是发布时间都要远远落后于CUDA软件。

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