RDNA (microarchitecture)

Architecture

L’architecture présente une nouvelle conception de processeur, bien que les premiers détails publiés lors de la keynote Computex d’AMD laissent entendre que des aspects de l’architecture Graphics Core Next (GCN) précédente sont présents à des fins de rétrocompatibilité, ce qui est particulièrement important pour son utilisation (sous la forme de RDNA 2) dans les principales consoles de jeu de neuvième génération (la Xbox Series X/S et la PlayStation 5) afin de préserver la compatibilité native avec leurs bibliothèques de jeux de huitième génération conçues pour GCN. Il dispose d’une hiérarchie de cache à plusieurs niveaux et d’un pipeline de rendu amélioré, avec prise en charge de la mémoire GDDR6.

En ce qui concerne l’architecture elle-même, l’un des plus grands changements de RDNA est la largeur du front d’onde, le groupe de travail fondamental. GCN dans toutes ses itérations avait une largeur de 64 threads, ce qui signifie que 64 threads étaient regroupés en un seul front d’onde pour l’exécution. RDNA réduit cette largeur à 32 threads natifs. Dans le même temps, AMD a étendu la largeur de ses SIMD de 16 à 32 emplacements (alias SIMD32), ce qui signifie que la taille d’un front d’onde correspond désormais à la taille du SIMD^[5](p2).

RDNA introduit également des shaders de primitive fonctionnels. Bien que la fonctionnalité soit présente dans le matériel de l’architecture Vega, il était difficile d’obtenir une amélioration des performances dans le monde réel et AMD ne l’a donc jamais activée. Les shaders de primitive dans RDNA sont contrôlés par le compilateur^[5](p2).

Le contrôleur d’affichage de RDNA a été mis à jour pour prendre en charge Display Stream Compression 1.2a, permettant une sortie en 4K@240 Hz, HDR 4K@120 Hz et HDR 8K@60 Hz^[5](p2),[18].

Jeu d’instructions

Le site Web GPUOpen d’AMD héberge un document PDF visant à décrire l’environnement, l’organisation et l’état du programme des appareils RDNA. Il détaille le jeu d’instructions et les formats de microcode natifs de cette famille de processeurs accessibles aux programmeurs et aux compilateurs^[19].

Différences entre GCN et RDNA

Il existe des changements architecturaux qui affectent la façon dont le code est planifié :

1. Instruction émise à chaque cycle :
   • GCN émet une instruction par vague une fois tous les 4 cycles.
   • RDNA émet des instructions à chaque cycle.
2. Front d'onde à 32 threads :
   • GCN utilise une taille de front d’onde de 64 threads (éléments de travail).
   • RDNA prend en charge les deux tailles de front d’onde de 32 et 64 threads.
3. Processeurs de groupe de travail :
   • GCN regroupe le matériel de shader en « unités de calcul » (CU) qui contiennent des ALU scalaires et des ALU vectorielles, LDS et un accès mémoire. Une CU contient 4 SIMD16 qui partagent un chemin vers la mémoire.
   • RDNA introduit le « processeur de groupe de travail » (« WGP »). Le WGP remplace l’unité de calcul en tant qu’unité de base du matériel/calcul du shader. Un WGP comprend 2 CU. Cela permet de diriger beaucoup plus de puissance de calcul et de bande passante mémoire vers un seul groupe de travail.

Puces

GPU discrets :

• Navi 10 se trouve sur les cartes graphiques Radeon RX 5600, RX 5600 XT, RX 5600M, RX 5700, RX 5700M, RX 5700 XT, Pro 5700, Pro 5700 XT, Pro W5700X et Pro W5700
• Navi 12 se trouve sur la carte graphique Radeon Pro V520, sur la carte graphique mobile Radeon Pro 5600M et sur la carte de minage BC-160 pour crypto-monnaie
• Navi 14 se trouve sur les cartes graphiques Radeon RX 5300, RX 5300 XT, Pro 5300, Pro W5300, RX 5500, RX 5500 XT, Pro 5500, Pro 5500 XT et Pro W5500 ; sur les cartes graphiques mobiles Radeon RX 5300M, Pro 5300M, Pro W5300M, RX 5500M, Pro 5500M et Pro W5500M

Puces

GPU discrets :

• Navi 21
• Navi 22
• Navi 23
• Navi 24

intégrées dans les APU/CPU :

• Rembrandt (en tant que modèles « Radeon 660M » et « Radeon 680M » que l’on trouve sur les APU mobiles de la série Ryzen 6000)
• Raphael (en tant qu’iGPU de marque « Radeon Graphics » que l’on trouve sur les processeurs de bureau Ryzen série 7000)
• Mendocino (en tant que modèle « Radeon 610M » que l’on trouve sur les APU mobiles de la série Ryzen 7020)
• Rembrandt-R (en tant que modèles « Radeon 660M » et « Radeon 680M » que l’on trouve sur les APU mobiles de la série Ryzen 7035)
• Gamme Dragon (comme le modèle « Radeon 610M » que l’on trouve sur les APU mobiles de la série Ryzen 7045)

Utilisation dans les consoles de jeux vidéo

Des configurations personnalisées de la microarchitecture graphique RDNA 2 sont utilisées dans la PlayStation 5^[7],[44] de Sony, dans les consoles Xbox Series X et Series S^[9] de Microsoft, avec des ajustements propriétaires et différentes modifications du GPU dans l’implémentation de chaque système. Valve a annoncé le 15 juillet 2021 que son Steam Deck serait doté de l’architecture RDNA 2. Le Steam Deck est sorti en février 2022^[45].

Puces

GPU discrets :

• Navi 31 que l’on trouve sur les cartes graphiques de marque Radeon RX 7900 GRE, RX 7900 XT, RX 7900 XTX, Pro W7800 et Pro W7900 et sur les cartes graphiques mobiles de marque Radeon RX 7900M
• Navi 32 que l’on trouve sur les cartes graphiques de marque Radeon RX 7700 XT et RX 7800 XT
• Navi 33 que l’on trouve sur les cartes graphiques de marque Radeon RX 7600, RX 7600 XT, Pro W7500 et Pro W7600 et sur les cartes graphiques mobiles de marque Radeon RX 7600S, RX 7600M, RX 7600M XT et RX 7700S

intégrées dans les APU/CPU :

• Phoenix (en tant que modèles « Radeon 740M », « Radeon 760M » et « Radeon 780M » que l’on trouve sur les APU mobiles Ryzen série 7040 et Ryzen série Z1)
• Hawk Point (en tant que modèles « Radeon 740M », « Radeon 760M » et « Radeon 780M » que l’on trouve sur les APU mobiles de la série Ryzen 8040)