Así es la arquitectura VEGA con la que AMD quiere asaltar el trono del rendimiento gráfico

por Antonio Delgado 05/01/2017 3

Hoy en el día en el que AMD liberaba algunos detalles de su arquitectura gráfica de alto rendimiento VEGA, unas tarjetas gráficas destinadas a competir en el mercado de gama alta, tanto en el sector doméstico y de entretenimiento como en el sector profesional.

Hoy en día las tarjetas gráficas han dejado de ser un componente que solo se utiliza para jugar y sus tareas y responsabilidades se han multiplicado en los últimos años. Naturalmente los juegos siguen siendo uno de sus uso  principales, sobre todo ahora con resoluciones 4K, Realidad Virtual o el HDR despuntando en el mercado, pero nuevas funciones ganan cada vez más protagonismo como el Machine Learning con aceleración por GPU, procesamiento de datos, renderizados físicos, creación de multimedia con cada vez más detalle y resolución, etc.

En todos estos ámbitos la cantidad de datos a manejar a tiempo real ha crecido exponencialmente, los juegos de PC cada vez ocupan más, con cifras cercanas a los 100 GB en los últimos títulos, y las creaciones audiovisuales están alcanzando tasas impresionantes de Petabytes, producciones como El Señor de los Anillos requerían procesar una cantidad de datos ridícula si la comparamos con las últimas entregas de El Hobbit por ejemplo.

Lo mismo ocurre en trabajos de cómputo avanzado como reconocimiento de vídeo a tiempo real, en los últimos años la cantidad de datos a procesar ha crecido exabyte a eabyte, y el aumento en los últimos dos años es realmente impresionante, lo que lleva a uns necesidades de potencia gráfica y de almacenamiento en memoria nunca antes vista.

AMD VEGA llegará con la nueva generación de memorias HBM2 junto a une nueva arquitectura de memoria en GPU que se convertirá, según la propia AMD, en la arquitectura de memoria gráfica más escalable del mercado.

En esta arquitectura entran en juego elementos como la caché de alto ancho de banda junto a la controladora de caché que permite multipicar por dos el ancho de banda por cada pin de memoria HBM2 utilizado. Además, la capacidad de los módulos de HBM2 es 8 veces superior a la memoria gDDR5 convencional gracias al apilamiento de celdas, una mejora que ya conocimos cuando se presentó la HBM en las Fury y que permite diseños mucho más compactos de tarjetas gráficas al integrar la memoria junto a la GPU, con una reducción de un 50% en el tamaño ocupado.

La controladora HBC (High-Bandwidth Caché) es capaz de gestionar un espacio de memoria virtual de hasta 512 TB, además evita llamadas al frame buffer llamando directamente a esta caché HB.

Otro problema al que AMD quiere dar solución con VEGA y HBM2 hace referencia a la gestión de memoria de los juegos. Normalmente, un juego actual reserva el doble de memoria gráfica de la que realmente necesita utilizar cuando accede a los datos para renderizar escenas. Para solucionarlo, AMD ha creado un nuevo sistema de Pipelines de Geometría programables integrados en VEGA.

Con esta tecnología se consiguen además duplicar el rendimiento por ciclo de reloj.

Otra mejora es el uso de Primitive Shaders en VEGA que permite mejorar el balanceo de carga entre los distintos motores de computación (Compute Engine). Precisamente estas unidades de cómputo de nueva generación (NCU) se estrenan en esta nueva arquitectura gráfica.

Serán capaces de gestionar 512 operaciones de 8-bit por cada ciclo de reloj, 256 operaciones de 16-bits por ciclo y 128 operaciones de 32-bit por cada ciclo, además, el ratio de cálculo de doble precisión es configurable en VEGA.

Estas nuevas NCU permitirán unas velocidades de reloj superiores en VEGA, por lo que veremos gráficas con mayores MHz en la GPU. Además, el IPC también será más alto, por lo que el numero de instrucciones posibles por ciclo de reloj se ampliará respecto a arquitecturas anteriores basadas en CUs.

Otra novedad introducida en las GPU Vega será el Pixel Engine de nueva generación, que trabajará directamente contra la caché L2 junto a las NCUs y las Geometry Pipeline a través de sus propias cachés L1. Tosos los datos se mantendrán en caché en vez de almacenarlos externamente

VEGA será capaz de eliminar píxeles que no se vean en las escenas finales aumentando el rendimiento, por ejemplo en el caso de modelados que no s vean en un frame en concreto.

Tendremos que esperar más para conocer más detalles de VEGA, pero todo parece indicar que las mejoras de arquitectura que AMD ha introducido conseguirán devolverle a lo más alto y, sin duda, estarán preparadas para todos los retos que suponen la VR; 4K o HDR en los juegos de última generación así como para las cargas de trabajo cada vez más altas requeridas en el sector profesional.

Aunque todavía no hay fecha precisa, AMD ha asegurado que las primeras gráficas con VEGA llegarán durante la primera mitad de este 2017.