Arquitectura de las GPU AMD Radeon HD 7000 Series [Parte 4]

Luego de haber detallado muchos aspectos de la arquitectura de los GPUs Southern Islands de AMD en los artículos anteriores, con esta 4º parte llegamos al final; y en ella trataremos de desglosar y especular lo que podemos esperar de esta nueva arquitectura tanto en cómputo como en juegos 3D.



Capacidad de cómputo y 3D

Según AMD sus unidades SIMD vectoriales son capaces de ofrecer mejor desempeño en todo tipo de operaciones tanto en cómputo de precisión simple (gracias a su tecnología SMT y la mayor facilidad de programacion de sus ALUs) como en cómputo de doble precisión pues gracias a que sus ALUs son más robustos 2 de ellos trabajan en conjunto para procesar una instrucción de doble precisión, lo que significa una relación precisión simple / doble precisión de 2 / 1 (las viejas arquitecturas tenian una relación de 5 / 1 (VLIW-5D) y 4 / 1 (VLIW-4D); además AMD puede programar dicha relación a otros factores como 4 / 1 a fin de adaptar su arquitectura a las distintas gamas de productos que ofrece (Radeon, FirePro, FireGL, FireStream). Otro punto a mencionar es la nueva unidad Memory Mapping, la cual usa IOMMU, y provee al chip de la capacidad de manejo de direcciones de memoria virtual, compartiendo acceso al espacio de direcciones x86-64 (como parte de lo que AMD denomina Fusion System Architecture); dicha capacidad al parecer requerirá un nuevo sistema operativo adaptado a ella, y quizá el actual Windows 7 no sea capáz de explotarla completamente. El nuevo GPU será tambien soportará nativamente modelos de programación C, C++ y otros.



A nivel de juegos nos importa más el rendimiento de los cálculos de precisión simple, y por lo visto al menos en teoría la ejecución independiente y fuera de orden sumada a su tecnología SMT, su renovado motor gráfico y su nueva unidad de texturas (Filter) prometen dar un salto importante en el rendimiento. A nivel de cómputo GPGPU la optimización para cálculos atómicos y de doble precisión debe dar un considerable impulso al desempeño de aplicaciones intensivas, además su esquema de caches y ECC brindan mayor estabilidad en cálculos críticos.




Desconocemos el impacto que la tecnología SMT tendrá en un GPU orientado a juegos y aplicaciones, donde considerando que a Intel le ha ido bien con su encarnación de esta tecnología conocida como HyperThreading en el mundo de las aplicaciones y GPGPU (Knights Ferry) podríamos predecir buenos resultados en el cómputo GPGPU, pero desconocemos su impacto en los juegos, tema que se verá cuando estén disponibles las tarjetas de video basadas en GPUs Southern Islands, a fines de este año o principios del próximo.

¿Cuales serán las especificaciones de Southern Islands?

A estas alturas aún es muy pronto para precedir cuales serán las especificaciones finales del chip, pero si se puede especular con los datos que se tienen disponibles. Sabemos que un CU tendrá 64 ALUs (shaders), y que un CUA estará conformado por 4 CUs lo que nos daría 256 ALUs por CUA (con 2560 hilos si consideramos su tecnología SMT), especificación que representaría el GPU Southern Islands más pequeño o de menor potencia que se podría fabricar. Un hipotético Southern Islands con 2 CUAs tendría 512 shaders (5120 hilos SMT), mientras que uno con 4 CUAs tendría 1024 shaders (10240 hilos SMT), y uno con 8 CUAs tendría 2048 shaders (20480 hilos SMT); cifras que suenan impresionantes comparadas con los actuales chips de AMD con 1536 y 1600 shaders. Otras variantes del chip podrían venir con algunas CU deshabilitadas.



Conclusiones

No se puede predecir mucho con los datos en “papel”; pero vemos que AMD apuesta por cada vez una mayor integración entre los cálculos CPU/GPU.AMD planea tambien usar su nueva arquitectura FSA en futuros APU sucesores de Trinity, los que estararán disponibles durante el 2013.

Fuente: chw.net