• 1.摘要
  • 2.基本信息
  • 3.性能
  • 4.图像质量
  • 4.1.部分驻存纹理PRT
  • 4.2.改进的各向异性过滤能力AF
  • 4.3.改进的DirectX11曲面细分
  • 4.4.效率
  • 4.5.AMDZeroCorePower技术

AMD GCN显卡架构

Graphics Core Next (GCN)架构是一种全新的消费类GPU设计方式,性能一流的AMD Radeon™ HD 7000系列显卡产品就采用了这一架构。

最重要的是,它是世界上第一款28nm GPU架构,AMD在其中安放了43亿个晶体管–GPU的最基本单元;而在以前,大致相同的空间只能安放26亿个晶体管。将晶体管密度提高60%以上绝不仅仅是工程师们的杰作,也是世界上最强大、最先进GPU的职责所在。

GCN架构不仅拓宽了DirectX 11游戏的范围,而且也是AMD专为一般运算打造的第一款设计。AMD的28nm GPU配有32个计算单元(2048个流处理器),每个单元中包含一个标量协处理器,能够处理传统处理器排斥的工作负载和编程语言。GCN架构大量运用了能够识别GPU的编程语言,例如C++ AMP和OpenCL™,因此它才是真正顺应时代潮流而生的架构。

基本信息

  • 中文名

    AMD GCN显卡架构

  • 外文名

    Graphics Core Next

  • 简称

    GCN

  • 类型

    全新的消费类GPU设计方式

性能

直白地说,增加GPU中的晶体管数量可对显卡的潜在性能产生巨大的作用,但是仅增加晶体管是不够的。只有采用了如GCN架构这样真正一流的设计,潜能才得到了有效的发挥,才释放出了实实在在的性能。

以下几个示例表明了新一代架构是如何完成这一简单设计目标的:创建世界上最强大的显卡。(截止2011年11月30日,AMD Radeon™ HD 7970 GPU的处理能力成绩超过了3.5 TeraFLOPs。)

从GPU利用率出发,AMD采取了大量的举措来确保GCN架构能够高效地利用它的硬件资源。从构思的角度来说这似乎很简单,但事实上设计一款频率频繁达到最高峰值性能的GPU绝非易事,不过GCN架构能够轻易化解这一难题。

GCN架构可提高资源利用率,确保GPU善用它的资源,使性能达到最高。

图2

DirectX11曲面细分性能在上一代AMD Radeon™产品的基础上也有惊人的改进。图2描绘了AMD Radeon™ HD 7970在32个曲面细分级别上的性能,结果令人骄傲:系数最高提升了350%.(AMD性能实验室对AMD Radeon™ HD 7970的评估,配置如下:Intel酷睿™ i7-3960X (3.3 GHz),MSI X79A-GD65,16 GB (4x4 GB) DDR3-1600 9-9-9-24.)图3右边描绘了GCN架构有效利用其潜能的能力,结果再次大放异彩:高度细化的游戏毋庸置疑比以往平均快了79%!

图3

GCN架构也从大幅提升的曲面细分性能获益匪浅。基于此DirectX11技术的游戏比它们以往在上一代AMD Radeon™产品上的速度更快。

每个游戏玩家都知道,GPU的时钟频率对显卡的性能也具有重大影响,GCN架构对此了然于心。

但是不为人知的是,每一张显卡都能从PC的电源中汲取一定量的电能。我们将这种特性称为Thermal Design Profile(TDP,总散热曲线),重要的是,GPU架构能够充分利用每一度电能。GCN架构之所以具有这种本领,与我们被为“AMD PowerTune”的技术密不可分。

AMD PowerTune是一种智能系统,可实时分析用到GPU的游戏和应用软件。这样的软件以《战地3》或Furmark为代表。当应用软件没有充分运用GPU可用的电能时,AMD PowerTune可以提高该应用软件的性能,将GPU的时钟频率提高多达30%以上!最重要的是,此技术完全自主运行,是专为提升游戏性能而设计的。

在游戏中,AMD PowerTune技术能够自动大幅提升时钟频率,所有28nm AMD Radeon™产品都采用了这种技术!

图像质量

但是,面对当今挑剔的游戏玩家,只有性能是不够的。图像质量,即纹理和效果的清晰度和准确性,也同样重要。GCN架构为此配备了三大关键技术来大幅提升这方面的水平。

部分驻存纹理PRT

图4

甚至在玩最新的游戏时,游戏玩家们也可能会注意到,游戏经常重复或反复使用纹理,特别是地面或背景布景的纹理,例如青山或绿树。这是因为增加游戏中纹理的物理尺寸或数量会对GPU的性能产生负面影响。PRT就是有望破解这一难题的全新技术。

PRT可以使用超大的纹理文件,最大可达32GB,但对性能的影响微乎其微。PRT的方法是将这些庞大的纹理分成小块,然后在需要时把它们送到GPU中,为兼容的游戏源源不断地供应独一无二的纹理数据,以便将它们运用到游戏世界中。28nm AMD Radeon™产品中的GCN架构是第一款在硬件中运用了这种技术的GPU设计。