《3C相關資訊》AMD “Polaris” 北極星GPU架構解析

AMD的GCN架構到現在快4年時間了，期間有過幾次小幅升級、改款，
技術上可以說GCN架構到現在也不落伍，但GCN架構的能效確實不行了，
特別是在NVIDIA的Maxwell架構面前，所以AMD首要任務就是確保2016年的GCN架構能效更高，每瓦性能比更強，這也是AMD去年公佈過的，2016年會是GCN架構的優化之年。


說到Polaris這個名字，Anandtech原文稱RTG說選擇這個名字是因為它代表光子，星星是宇宙中效率最高的光子發生器，雖然還不知道最終每個GPU核心的代號是什麼，但未來RTG真的選擇星星的名字做代號也不意外。（AMD之前在HD 8000 OEM系列上用過太陽系行星的代號）

AMD新一代GPU架構的技術細節，在顯示技術方面，
它會支持HDMI 2.0a、DisplayPort 1.3接口，支持4K H.265編碼/解碼。此外，Polaris架構還會優化FinFET工藝，每瓦性能比上有著Radeon顯卡歷史性的突破，而顯卡預計在2016年中發布。

在Polaris架構的關鍵功能中，第四代GCN核心將會進一步改進，
這一點要比之前GCN 1.0到GCN 1.1/1.2/1.3那樣更全面，涉及原語丟棄加速器、硬體調度、指令預讀、渲染效率及記憶體壓縮等單元。
Polaris架構的特點

Polaris架構的主要功能

第四代GCN架構示意圖

當然了，Polaris架構還有很多細節沒有公佈，比如顯卡記憶體，
AMD並沒有詳細介紹新一代顯卡的記憶體控制器，但可以說的是GDDR5和HBM都會涉及，前者依然是目前最成熟的記憶體，成本低、效能也夠用，而HBM雖然是趨勢，不過依然是新興事物，不可能一下子就取代GDDR5，但2016年AMD、NVIDIA高階、旗艦卡用上HBM 2是勢在必行了。
另外，原文中提到首個基於 Polaris 架構的顯卡是使用GDDR5，意味著最先問世的 Polaris 顯卡並不是高階卡。
Polaris 架構也會用到筆電等移動平台上，目標是在輕薄平板上帶來主機級別的效能。

FinFET製程改進
從HD 7000開始，AMD就用上了28nm，他們和NVIDIA一樣這四年來都堅持了28nm而跳過了20nm，
但2016年不可能繼續堅持28nm，因為更先進的FinFET製程已經成熟，
而且效能、功耗改進要比28、20nm更大，所以AMD及NVIDIA在今年都會用上FinFET製程。

顯卡的製程進化之路

GPU的製程通常2年升級一代，不過從2011年的28nm到2016年的FinFET間隔了5年，
因為中間的20nm被跳過了，實際上根據AMD之前的說法，他們是有準備20nm的產品，但最終還是取消了，
導致了3300萬美元的折損，雖然裡面很多都是APU，但20nm GPU應該也部分波及到。

FinFET製程

FinFET是立體晶體管，Intel在22nm製程節點就量產了FinFET，
不過他們稱之3D晶體管，TSMC及三星、GF的說法是FinFET。
這種3D晶體管的優勢相比平面晶體管具備更高效能，更低的漏電流。

FinFET製程比28nm平面晶體管的優勢

功耗優勢

說了這麼多，到底真實表現如何呢？
AMD用Polaris架構的一款中端顯卡跟NVIDIA的GTX 950做了對比，同樣是在1920x1080 60fps的性能上，
Polaris顯卡的整機功耗是86W，而GTX 950整機功耗是140W，可見功耗優勢非常非常大。

效能對比 NVIDIA 的 GTX 950

簡單來說，Polaris架構用上了第四代GCN核心及FinFET，所以效能提升是一方面的，
但最關鍵的地方在於每瓦性能比大幅提升，AMD顯卡的功耗有了明顯下降，這才是扭轉局面的關鍵。


至於消費者，我們能期待的就是AMD能盡快推出Polaris架構的顯卡，還有就是價格別訂得太高就好了。

Polaris架構的總結

來源：http://www.anandtech.com/show/9886/a...u-architecture