AMD“Polaris”北极星GPU架构解析
今天AMD公开了下一代GPU架构“Polaris”的细节，它将使用第四代GCN核心，并且用上最先进的FinFET工艺，每瓦性能比大幅提升，是AMD Radeon显卡历史性突破，预计2016年中发布。作为显卡市场上仅存的唯二选择，大家对AMD、NVIDIA显卡多少都有一些固有印象——比如NVIDIA显卡性能强，但功耗高，AMD显卡坚持小核心，性能略差，但性价比高，功耗低，这种印象在双方的GTX 400及HD 5000/6000系列上尤为明显。不过风水轮流转，NVIDIA随后在Kepler架构上一改低能效劣势，Maxwell架构则实现逆袭，而AMD显卡的高功耗在Hawaii核心上达到巅峰，双方的优劣完全逆转了。沉寂了这么久之后，AMD终于要在今年的Polaris北极星架构上动真格的了，以往那个高能效优势的AMD又回来了，至少在PPT上如此。
http://img.expreview.com/news/2016//01/05/amdploaris_4.jpg今年9月份AMD进行了公司架构重组，成立了Radeon技术部门（简称RTG）统管GPU发展，技术大牛Raj Koduri成为RTG业务主管。上任之后他首先改革了已有13年历史的催化剂控制中心，由Crimson驱动取代CCC中心，算是烧了新官上任的第一把火。接着他又邀请媒体参加了一次技术会议，分批公布2016年AMD新一代Radeon显卡的技术细节。作为2016 GPU路线图的一部分，AMD此前已经分别公布了两大计划，分别是新一代Radeon显卡的HDMI 2.0/DP 1.3/FreeSync技术，第二个是开源计划，推出了GPUOpen项目以便对抗NVIDIA的Gameworks，详细内容可以点击下面的连接查看：A卡翻身犹可期，AMD公布Radeon显卡2016技术路线图
对抗Gameworks的“黑盒”操作，AMD推出GPUOpen开源计划今天AMD公开了下一代GPU架构“Polaris”的细节，我们之前已经从爆料中得知AMD下一代GPU架构代号Ploaris北极星，从原来习惯用海岛命名一下子上天了，不过这里也得解释下Polaris的含义——以往的北岛、南岛、火山岛、北极岛等岛群命名指代的是显卡家族，这里的Polaris北极星代号是指下一代显卡家族中GCN架构代号。再详细说来就是，以往我们提到的GCN 1.0、GCN 1.1及GCN 1.2架构现在也变了，AMD把Polaris架构称为第四代GCN架构——GCN 4.0，那么以往的GCN架构分别就是：GCN 1.0——Tahiti塔西提、Cape Verde佛得角
GCN 2.0——Hawaii夏威夷、Bonaire博尔内岛
GCN 3.0——Fiji斐济、Tonga汤加前三代都是28nm工艺的，现在的Polaris架构则是GCN 4.0，制程工艺升级到了FinFET级别，但到底是三星/GF的14nm FinFET工艺还是TSMC的16nm FinFET工艺，AMD之前是守口如瓶，现在可以确定的是AMD会脚踩两只船，两种工艺都有使用，这也是AMD GPU史上首次采用两家代工厂的工艺，这点倒是跟苹果的A9处理器一样，同时使用两种工艺代工。至于G家还是T家的GPU哪个更好些，今年估计要有纠结一番了。今天我们就来介绍AMD的Polaris GPU架构，文章内容来源于网络搜集，包括Anandtech网站等。首先来看Polaris的GPU内核架构部分：AMD的GCN架构到现在快4年时间了，期间有过几次小幅升级、改款，技术上可以说GCN架构到现在也不落伍，但GCN架构的能效确实不行了，特别是在NVIDIA的Maxwell架构面前，所以AMD首要任务就是确保2016年的GCN架构能效更高，每瓦性能比更强，这也是AMD去年公布过的，2016年会是GCN架构的优化之年。http://img.expreview.com/news/2015/05/11/gcn.jpg
AMD之前公布过的2016年GPU路线图http://img.expreview.com/news/2016//01/05/amdploaris_14.jpg
AMD宣布Polaris架构说到Polaris这个名字，Anandtech原文称RTG说选择这个名字是因为它代表光子，星星是宇宙中效率最高的光子发生器，虽然还不知道最终每个GPU核心的代号是什么，但未来RTG真的选择星星的名字做代号也不意外。（AMD之前在HD 8000 OEM系列上用过太阳系行星的代号）http://img.expreview.com/news/2016//01/05/amdploaris_1.jpghttp://img.expreview.com/news/2016//01/05/amdploaris_13.jpg
Polaris架构的特点我们之前介绍过AMD新一代GPU架构的技术细节，特别是在显示技术方面，它会支持HDMI 2.0a、DisplayPort 1.3接口，支持4K H.265编码/解码。此外，Polaris架构还会优化FinFET工艺，每瓦性能比上有着Radeon显卡历史性的突破，而显卡预计在2016年中发布。http://img.expreview.com/news/2016//01/05/amdploaris_2.jpg
Polaris架构的主要功能在Polaris架构的关键功能中，第四代GCN核心将会进一步改进，这一点要比之前GCN 1.0到GCN 1.1/1.2/1.3那样更全面，涉及原语丢弃加速器、硬件调度、指令预读、渲染效率及内存压缩等单元。http://img.expreview.com/news/2016//01/05/amdploaris_11.jpg
第四代GCN架构示意图http://img.expreview.com/news/2016//01/05/amdploaris_15.jpg
GCN 4.0架构当然了，Polaris架构还有很多细节没有公布，比如显存，AMD并没有详细介绍新一代显卡的显存控制器，但可以说的是GDDR5和HBM显存都会涉及，前者依然是目前最成熟的显存，成本低、性能也够用，而HBM显存虽然是趋势，不过依然是新兴事物，不可能一下子就取代GDDR5显存，但2016年AMD、NVIDIA高端卡用上HBM 2显存也是没跑了。另外，原文中提到首个基于Polaris架构的显卡是使用GDDR5显存的，意味着最先问世的Polaris显卡不会很高端。http://img.expreview.com/news/2016//01/05/amdploaris_10.jpg
Polaris架构也是针对小型计算平台开发的由于架构效率更高，Polaris架构也会用到笔记本等便携平台上，目标是在轻薄平板上带来主机级别的性能。FinFET工艺改进从HD 7000开始，AMD就用上了28nm工艺，他们和NVIDIA一样这四年来都坚持了28nm工艺而跳过了20nm工艺，但2016年不可能继续坚持28nm工艺了，因为更先进的FinFET工艺成熟了，而且性能、功耗改进要比28、20nm工艺更大，所以AMD及NVIDIA今年都会用上FinFET工艺。http://img.expreview.com/news/2016//01/05/amdploaris_3.jpg
显卡的工艺进化之路GPU的制程工艺通常2年升级一代，不过从2011年的28nm工艺到2016年的FinFET工艺间隔了5年，因为中间的20nm工艺被跳过了，实际上根据AMD之前的说法，他们是有准备20nm工艺产品的，但最终被取消了，导致了3300万美元的折损，虽然里面很多都是APU，但20nm GPU估计也涉及到了。http://img.expreview.com/news/2016//01/05/amdploaris_5.jpghttp://img.expreview.com/news/2016//01/05/amdploaris_6.jpg
FinFET工艺FinFET工艺是立体晶体管，Intel在22nm工艺节点就量产了FinFET工艺了，不过他们的叫法是3D晶体管，TSMC及三星、GF的说法是FinFET工艺。这种3D晶体管的优势也说过多次了，相比平面晶体管具备更高的性能，更低的漏电流。http://img.expreview.com/news/2016//01/05/amdploaris_7.jpg
FinFET工艺相比28nm平面晶体管的优势http://img.expreview.com/news/2016//01/05/amdploaris_8.jpg
功耗优势http://img.expreview.com/news/2016//01/05/amdploaris_12.jpg
高效能碾压NVIDIA的GTX 950说了这么多，到底真实表现如何呢？AMD用Polaris架构的一款中端显卡跟NVIDIA的GTX 950做了对比，同样是在1920x1080 60fps的性能上，Polaris显卡的整机功耗是86W，而GTX 950整机功耗是140W，可见功耗优势非常非常大。详细的测试及视频可以参见另一篇文章：AMD北极星架构显卡对战GTX 950，能效比完胜对手http://img.expreview.com/news/2016//01/05/amdploaris_9.jpg
Polaris架构的总结简单来说，Polaris架构用上了第四代GCN核心及FinFET工艺，所以性能提升是一方面的，但最关键的地方在于每瓦性能比大幅提升，AMD显卡的功耗有了明显下降，这才是扭转局面的关键。
今年我只等40寸 4K显示器 其他无视~~~{:3_98:} 希望能名副其实吧，另外坐等N狗乱吠 与当年Tahiti系一样，先出甜点级7870/7850,然后才是高端，相信旗舰级要第四季度才出来了，不然那些入了fury的朋友就真的要狂怒了{:3_101:} 看这命名，忽然想到一个网络流行语“这么能，你咋不上天呢”，北极星果然上天了啊，但具体是吹上去的还是飞上去的，就看成品了啊 希望如此啊。。。确实应该加把劲把功耗降下来{:3_93:} 希望如此 无论是cpu还是gpu都不希望一家独大.. 看来AMD是来真格的了，先是推动显卡带宽，现在又推出新架构，希望能和NV互相拼！ 希望AMD这次真能给力，老黄一家独大的时间太长了 我就问一个问题，AMD出一张14纳米的显卡，去跟28纳米的950比功耗？。。。。。。。。。。。
AMD真能。 出来了就买，每一代革命性显卡都有收藏的~~~ 奸11 发表于 2016-1-7 00:55 static/image/common/back.gif
看这命名，忽然想到一个网络流行语“这么能，你咋不上天呢”，北极星果然上天了啊，但具体是吹上去的还是飞 ...
人家已经实机演示了 你还想怎么样？ 马上拿一块送给你？
老黄到现在帕斯卡还没影子呢，
wangleshui 发表于 2016-1-8 16:33 static/image/common/back.gif
我就问一个问题，AMD出一张14纳米的显卡，去跟28纳米的950比功耗？。。。。。。。。。。。
AMD真能。 ...
因为老黄没有16纳米的卡
当年7870出来 对比评测也只有和GTX580比 28纳米对40纳米。
不服？不服老黄先拿卡出来 就能自己拿16纳米和AMD的28纳米比了。 但是看目前这个形式北极星都已经演示2次了一次公开 一次秘密。老黄帕斯卡还没消息。
xm_733e2009 发表于 2016-1-6 23:56 static/image/common/back.gif
与当年Tahiti系一样，先出甜点级7870/7850,然后才是高端，相信旗舰级要第四季度才出来了，不然那些入了fury ...
所以才说 一个制程走向终结了 就不要去买顶级卡，寿命太短
你现在回头看看当年买7870的 和买GTX580的 。
awefawef3 发表于 2016-1-12 16:51 static/image/common/back.gif
人家已经实机演示了 你还想怎么样？ 马上拿一块送给你？
老黄到现在帕斯卡还没影子呢，
...
所谓“实机演示”的猫腻，打从一开始就太多了，还就真得等出了实物后再下结论，无论哪家都一样。 看来甜点极的北极星的性能也许能和970甚至980有一拼了，就像当年的7870和580有一拼，不错，考虑升级了，制程的升级才是真的升级。
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