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。
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：
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。
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。
AMD之前公布过的2016年GPU路线图
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）
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。
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。
第四代GCN架构示意图
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。
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。
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。
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。
FinFET工艺相比28nm平面晶体管的优势
功耗优势
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。
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。
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发表于 2016-1-6 20:12
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