AMD讨论向GPU芯粒架构转变,以提高性能和制造效率。
AMD最近详细介绍了其即将推出的RDNA 3 GPU架构,计划在今年年底前推出,采用芯粒设计。在一次采访中,AMD高级副总裁、公司院士兼产品技术架构师Sam Naffziger讨论了该公司应对现代GPU设计中功耗和效率挑战的方法。在AMD工作了16年的Naffziger负责多个产品领域,专注于提高每瓦性能并改善AMD CPU和GPU的整体竞争力。他也是AMD芯粒架构的主要设计者之一,该架构在Ryzen和EPYC CPU产品线中证明了成功,现在将以某种形式应用于AMD的RDNA 3图形产品。
该行业在下一代GPU中面临日益增长的功耗压力。PCIe 5.0的电源接口和即将推出的兼容电源供应可以通过单个16针连接器提供高达600W的电源,标志着更广泛地向高功耗GPU转变。目前的传言表明Nvidia的Ada架构将功耗限制推高于以往代数,有预测表明RTX 40系列顶级GPU的TBP(典型板功率)为450W,可能达到600W。虽然AMD还未公布RDNA 3的TBP数据,但该公司可能会遵循类似的行业趋势。
Naffziger确认下一代GPU的总功耗将会增加,但强调了效率改进如何能最大化整体性能。他解释道:"这真的是由物理学基础原理驱动的。游戏和计算性能的需求在不断加速,同时底层工艺技术进展放缓得相当显著——改进速度也在下降。所以功耗级别就会持续上升。现在我们有多年路线图包含非常显著的效率改进来抵消这一趋势,但这个上升的势头是存在的。"AMD声称RDNA和RDNA 2都实现了每瓦性能50%的提升,并目标在RDNA 3实现另外50%的每瓦性能改进。这个指标可以表示相同功耗下性能提升50%、使用33%更少功耗实现相同性能,或沿着性能和功耗曲线的任何其他组合。
AMD利用其CPU设计团队的专业知识来实现RDNA 3的效率提升。例如,以2.5 GHz和1.0V运行而不是1.2V会需要40%的额外功耗。该公司采用"交叉融合"的策略,把CPU和GPU设计团队结合起来,将两方面的最佳技术带入每个新设计。Naffziger表示当前的GPU核心"本质上更加功耗高效"。他说:"性能至上。但即使我们的设计更加功耗高效,如果竞争对手在做同样的事情,这并不意味着你不会提升功耗级别。只是他们必须比我们提升得更多。"这表明AMD与Nvidia类似,可能会提升其顶级RDNA 3显卡的TBP。
AMD的历史性能支持其效率声明的可信度。AMD的Zen 3 CPU在效率和每瓦性能方面普遍领先Intel,RDNA 2 GPU往往在效率方面击败竞争对手Nvidia的GPU,这取决于具体型号。2019年推出的RDNA与前代Vega和Polaris架构相比,实现了清晰的50%或更多的每瓦性能改进。