全新架構(gòu)來(lái)襲：Radeon HD 6970/6950詳盡評(píng)測(cè)

Radeon HD 6900全新內(nèi)核架構(gòu)之4D圖形與計(jì)算

無(wú)論開發(fā)什么新產(chǎn)品，設(shè)計(jì)人員總要首先設(shè)定一些預(yù)期目標(biāo)，然后通過(guò)技術(shù)上的努力去實(shí)現(xiàn)，從而滿足市場(chǎng)和用戶的需要?？梢哉f(shuō)，只有合理的目標(biāo)與順利的執(zhí)行有機(jī)結(jié)合才能誕生一款優(yōu)秀的產(chǎn)品。

在Cayman Radeon HD 6900系列身上，AMD就提出了四大目標(biāo)：高效的圖形與計(jì)算架構(gòu)、強(qiáng)大的幾何性能、新的畫質(zhì)技術(shù)、新的能效與功耗管理。下邊我們就從這四個(gè)方面著手，細(xì)細(xì)品位Radeon HD 6900的內(nèi)核架構(gòu)與技術(shù)精髓。

為了實(shí)現(xiàn)高效的圖形與計(jì)算架構(gòu)，AMD該用了重新定義的VLIW4架構(gòu)，同時(shí)還引入了雙圖形引擎、更多SIMD引擎與紋理單元、升級(jí)的渲染后端、更高的顯存帶寬、新的GPU計(jì)算技術(shù)。

VLIW全稱為Very Long Instruction Word，意思是超常指令字架構(gòu)，是一種非常長(zhǎng)的指令組合，通過(guò)把許多條指令連在一起來(lái)增加運(yùn)算的速度。從第一代DX10 R600內(nèi)核開始，AMD就一直使用VLIW5方式，又稱5D式，也就是五個(gè)流處理器編為一組，但并非所有流處理器都是相同的，其中四個(gè)較小、較簡(jiǎn)單，另一個(gè)較大、較復(fù)雜做為特殊單元。這種架構(gòu)設(shè)計(jì)在硬件方面看有著很高的效率和很深的潛力，但是結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，對(duì)應(yīng)的軟件編程就很困難，始終難以真正發(fā)揮全部實(shí)力。

如今AMD終于在內(nèi)核層面翻新為VLIW4方式(4D式)，每個(gè)編組由四個(gè)流處理器、一個(gè)分支單元、一個(gè)通用目的寄存器組成，其中四個(gè)流處理器的整數(shù)、浮點(diǎn)執(zhí)行功能完全相同(不再有T-Unit)，可以執(zhí)行四路并行發(fā)射，但是特殊功能占據(jù)四個(gè)發(fā)射位中的三個(gè)。

AMD宣稱，VLIW4架構(gòu)有著更好的利用率，能將性能與核心面積比提高10％，簡(jiǎn)化調(diào)度與寄存器管理，邏輯核心也可以很好地重復(fù)使用。

除了前端，渲染器后端也進(jìn)行了升級(jí)，支持寫入操作合并，16位整數(shù)操作提速兩倍，32位浮點(diǎn)操作也快了兩到四倍。

GPU并行計(jì)算方面，新內(nèi)核最大的亮點(diǎn)就是增加了一個(gè)全局異步寄存器，從而支持異步分配，可以同時(shí)執(zhí)行多個(gè)計(jì)算內(nèi)核，每個(gè)內(nèi)核都有自己的命令隊(duì)列與受保護(hù)虛擬尋址域。此外還有兩個(gè)雙向DMA引擎(更快的系統(tǒng)內(nèi)存讀寫速度)、著色器讀取操作合并、LDS(本地?cái)?shù)據(jù)存儲(chǔ))直接預(yù)取、流控制改進(jìn)、更快雙精度操作(單精度的1/5提高到1/4)。