L'architettura Graphics Core Next, rappresenta una nuova filosofia progettuale rispetto alle soluzioni del recente passato, raccogliendo quanto di buono era stato realizzato, nelle soluzioni degli ultimi dieci anni. Sebbene infatti negli scorsi decenni. Gia da giugno, al Fusion Developer Summit, Eric Emers technology chief swlla divisione grafica di AMD, l'architettura VLIW, implementata dalla serie HD2000, pur presentando maggiori prestazioni specificatamente grafiche, risulta decisamente limitata nel general computing, pertanto considerato il trend attuale che vede il massiccio impiego delle GPU in calcoli non necessariamente grafici, si è resa necessaria la realizzazione di un' architettura completamente nuova, per incrementare la flessibilità del prodotto pur mantenendo elevate prestazioni e qualità nella grafica. Per offrirvi una maggiore cognizione di tali differenze abbiamo voluto ripercorrere velocemente la storia recente dei prodotti ATi/AMD, ripercorrendo una timeline in cui evidenzieremo i passi più importanti di tale evoluzione.
Quando nel 2005, R600, motore delle soluzioni X19xx di Ati, si abbandonò per la prima volta la metodologia di rendering a funzioni fisse, segnando un nuovo livello di resa grafica incrementando notevolmente il numerodi effetti possibili e il fotorealismo del rendering delle GPU, che con questo modello, entrano nell' era della programmabilità. La presenza di Shaders dedicati ad ogni singolo effetto grafico, hanno incrementano notevolmente la versatilità delle GPU, che hanno permesso ai programmatori di realizzare soluzioni di rendering personali , incrementanto notevolmente il realismo degli effetti stessi.
Con la generazione HD2000 e 3000 fu introdotta la prima vera architettura a shader unificati. tale soluzione, permise un notevole incremento prestazionale, dettato dalla massima flessibilità degli stessi, che operavano secondo necessità in base al fabbisogno del momento, non essendo unità "specializzate". Tale cambiamento comportò un notevole incremento della flessibilità delle schede video, e conseguentemente dell' intero sistema.
Con L'arrivo dell'architettura Graphics Core Next, AMD pone un altra pietra miliare nell'evoluzione delle architetture grafiche. GCN, nasce come chip computazionale generico, in grado di esprimere pienamente la sua potenza, nel computing generico come in quello grafico. Questa soluzione, promette inoltre ottimi livelli di efficienza energetica e di scalabilità e flessibilità, aspetti che andremo a verificare nel corso di quest' analisi.
Analizzando gli aspetti strutturali dell' HD7970, implementazione più potente di quest architettura, troviamo 32 Compute Unit, tali unità contengono 64 Stream processor ciascuna per un totale di ben 2048 SP. Inoltre trovano posto ben Due Geometry Engines e ben 8 Render Back Ends, composte da ben 32 Color ROPs per clock e 128 Z/Stencil ROPs per clock. Altro aspetto innovativo rispetto alle precedenti architetture AMD, risede nella presenza di una memoria cache di secondo livello da 768Kb, che comporta non pochi riscontri prestazionali, soprattutto nel General Computing. Le memorie equipaggiate sono GDDR5, interfacciate alla GPU attraverso sei controller a 64Bit, per un totale di ampiezza di bus di 348 Bit. I benefici apportati da tale struttura, trovano riscontro in una bandwith molto elevata, superiore ai 264 Gb/s, implementati in 4,3 Miliardi di transistor.
Tale quantità di transistor è stata integrata nella nuova GPU, utilizzando la tecnologia a 28nm di TSMC.
Altro aspetto davvero interessante di questa soluzione risiede nella funzione Partially Resident Texture. tale tecnica è già stata implementata (ma gestita via software in Open GL 3.2) in diversi motori grafici tra cui il potente id Tech 5. Tradurre in funzioni hardware questa metodologia di texturizzazione, permetterà, una volta che questa sarà pienamente supportata dai titoli di prossima generazione, un notevole incremento prestazonale, permettendo di renderizzare situazioni grafiche molto pesanti con la massima fluidità. Trattando di fatto la memoria della scheda grafica come una sorta di memoria cache, permette una notevole riduzione dello stuttering e del texture popping, fenomeni noti agi gamers, che spesso riducono la godibilità dei titoli. Quando le texture vengono prelevate dai dischi rigidi, verranno caricate solo alcune porzioni visibili dell'oggetto che si deve renderizzare , organizzando una caletta di priorità alle texture mancanti. nel contempo la GPU, sarà in grado di caricare una versione "low-res" della stessa, riducendo idealmente lo stuttering.
Altro primato di rilievo di questa nuova architettura risiede nel pieno supporto alla tecnologia PCI Express 3, che permette una banda passante fino a 32Gb/s, valore doppio rispetto alla generazione precedente.
Uno dei maggiori progressi rispetto ai modelli di fascia alta della generazione precedente, viene riscontrato nelle incrementate prestazioni del motore dedicato alla tessellazione, capace di prestazioni fino a quattro volte superiorei rispetto alle precedenti prestazioni, superando gli ottimi risultati dell' architettura "Fermi" di NVIDIA.
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