Графика от AMD, Intel и Nvidia: взгляд в будущее

AMD в ближайшие десять лет

После отличного старта линейки Radeon HD4000 компания AMD продолжила взятый темп с не менее отличной линейкой HD5000. Одна из новинок, которые были реализованы в стратегии дизайна GPU AMD – это концепция «небольшого кристалла». Если nVidia обычно создаёт флагманский GPU, после чего хотят получить «бюджетные» версии, вырубая вычислительные ядра, снижая тактовую частоту или урезая интерфейс памяти, то разработчики AMD выбрали стратегию «маленького кристалла», когда на данном технологическом процессе выходят GPU среднего уровня, после чего для флагманского продукта два таких GPU объединяются в пару. Поэтому если nVidia предлагала самый высокопроизводительный GPU для данного поколения, именно AMD гарантировала отличное соотношение цена/производительность.

AMD

Подход ATI (AMD) к дизайну GPU бы всегда сосредоточен на играх, и был весьма консервативным. Если nVidia хотела представить поддержку 16/32-битных вычислений с плавающей запятой в своей линейке GeForce FX, хотя данная функция была очень медленной для игрушек, ATI придерживалась шейдеров с фиксированной 24-битной точностью в семействе Radeon 9700. Мы получили те же самые недочёты с ядром NVIDIA GT200 (GTX260/275/280/285/295) и поддержкой вычислений IEEE-754 с двойной точностью. Данная функция была представлена только в видеокартах Radeon HD5800 (и не было их в линейке HD5700). Амбиции nVidia были перенесены и на Fermi, которая архитектурно была нацелена на CUDA, а не на игрушки, и как ожидалось сегодня всё это привело к разочаровывающей задержке.

Нужно понимать, что у AMD отличное ощущение времени. Когда аппаратное и программное обеспечение достигали точки, в которой шейдеры FP32 уже требовались, эта функция становилась доступной в видеокартах AMD. Хотя nVidia была самый первой на рынке с вычислениями двойной точности, соответствующими IEEE-754, только сегодня эта функция становится весьма важной, и линейка Radeon HD 5800 тоже имеет поддержку.В основоном nVidia первой выпускает на рынок неигровые функции, которые не являются движущей силой продаж (подробнее об этом прочтёти чуть позже).

Взгляд в будущее

Дизайны AMD направлены в сторону Fusion. В Fusion AMD планирует интегрировать стандартную технологию GPU с технологией CPU. А это сможет снизить задержки, прибавив вместе с тем вычислительную пропускную способность (рост производительности), но CPU/GPU могут совместно использовать многие ресурсы (снижает стоимость, тратится меньше пространства на кристалле). Точно так же наши CPU получили сопроцессоры для работы с плавающей запятой (FPU), которые являются интегрированными компонентами, оптимизированными для выполнения различных математических операций одинарной и двойной точности, округления итд. В будущем AMD планирует представит кристаллы, на которых будут интегрированы GPU и CPU.

В начальной фазе AMD, скорее всего, будет интегрировать уже существующие ядра CPU с ядрами GPU. Процессоры Fusion будут масштабироваться путём изменения числа вычислительных блоков, как мы это видим сегодня на примере увеличения числа GPU Radeon. Затем интеграция будет наверняка более продуманной, без очевидной разницы между компонентами CPU и GPU на чипе. Скорее всего, мы получим CPU с интегрированным FPU и потоковыми ядрами, которые через драйвер будут работать как графический процессор. При использовании эффективных систем управления энергопотреблением мы получим весьма привлекательный уровень производительности на ватт. Можно будет создавать полноценные настольные окружения на интегрированном GPU, экономя при этом заряд аккумулятора, а при необходимости включать доступ к более скоростному дискретному GPU для приложений, способных от него выиграть.

Видеокарта

nVidia попробовала реализовать такой подход с помощью технологии Hybrid SLI, но на рынке для энтузиастов она не сработала. Hybrid SLI (GeForce Boost) позволяет разделить 3D-нагрузку между интегрированным GPU и GPU на дискретной карте, но с флагманским GPU такой подход бесполезен. Задержки и дополнительная работа, требующаяся на разделение нагрузки, оказывали более существенное влияние, чем оказывался прирост производительности. У AMD с Fusion больше шансов на успех, поскольку у интегрированного в CPU компонента задержки меньше.

Если Fusion подразумевает интеграцию графической технологии на CPU, то Torrenza должна обеспечить прямое подключение к CPU через HyperTransport или похожий современный протокол с низкими задержками и высокой пропускной способностью.

В принципе, решения с прямой связью с CPU уже поставляются на нишевые рынки. Например, вы можете использовать устройство XtremeData XDI в стандартном сокете AMD Opteron. Оно состоит из двух FPGA-чипов Altera Stratix II, которые имеют прямой доступ к основному процессору Opteron и памяти. Возможно, подобные устройства и не дадут чистую производительность GFLOPS на уровне конфигурации с восемью CPU или GPGPU, но преимущество в реальных сценариях, интенсивных по вычислительной нагрузке (анализ финансовых рынков, шифрование данных или военные системы радаров), оказывается существенно выше как по чистой производительности, так и по производительности на ватт. Доступны и карты HTX со схожими чипами FPGA или сетевые multi-адаптеры 10 GigE с прямым подключением HyperTransport к CPU.

Перспективы AMD

Графическое подразделение AMD показало свои возможности конкурировать на верхнем сегменте рынка. Линейка Radeon HD 4000 обеспечила лучшее соотношение производительность/цена, чем линейка Nvidia GeForce GTX (GT200), а линейка Radeon HD 5000 остаётся непобедимым чемпионом DirectX 11.

Подразделение AMD CPU тоже показало свою возможность создавать высокопроизводительные многоядерные CPU, начиная с Athlon 64 X2 и заканчивая современными шестиядерными Opteron, ориентированными на серверы. Если посмотреть на последнее десятилетие, то AMD и ATI были либо лидерами по производительности, либо занимали второе место, весьма близкое к первому. Если посмотреть на ближайшие десять лет, то AMD входит в декаду как только технологическая компания, обладающая техническими ресурсами и солидной историей успеха в технологиях CPU и GPU. Когда AMD говорит о Fusion, вряд ли приходится сомневаться, что компания добьётся успеха. В целом, у нас большие ожидания по поводу AMD в ближайшие десять лет.

Желательно оставить комментарий, также можно поставить трэкбек со своего блога или сайта.

Написать сообщение

Яндекс.Метрика