AMD: Arquitectura de los GPUs Radeon HD 7000 Series – Parte 1

AMD: Arquitectura de los GPUs Radeon HD 7000 Series – Parte 1

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¡adiós VLIW! ¡bienvenido CU!

AMD desde su evento Fusion Developer Summit nos brinda información sobre sus GPUs Radeon HD 7000 Series, los que estrenarán nueva arquitectura la que AMD denomina CU (Compute Unit), la que es un desarrollo completamente nuevo y reemplazará a la actual arquitectura híbrida SIMD-VLIW usada en sus actuales GPUs desde las Radeon HD 2000 Series lanzadas en el 2007.

Un poco de historia

Los GPUs AMD Radeon HD 7000 Series conocidas extraoficialmente con el nombre código Southern Islands iniciaron su desarrollo allá por el 2006, siguiendo los anticipados planes de desarrollo secreto típicos de AMD; estos GPUs fueron diseñados originalmente con el proceso de manufactura de 32nm de TSMC en mente; pero dichos planes tuvieron que ser pospuestos debido a la cancelación de dicho proceso de manufactura por TSMC en favor del proceso de manufactura de 28nm el que estará terminado a fines de este año. Por dichos motivos AMD se vio obligada a alterar sus planes y dar una nueva vuelta de tuerca a su arquitectura híbrida SIMD/VLIW-4 dando como resultado a los GPUs Cayman (Radeon HD 6950 y HD 6970) y Antilles (Radeon HD 6990), parte de la familia de chips conocidos con el nombre código Northern Islands; y que se rumoreaba serían un diseño híbrido entre Evergreen y Southern Islands, rumor que ahora con la nueva información podríamos catalogar de falso, pues casi no hay similitudes entre ambas arquitecturas con excepción del uso de 4 mini-motores SIMD (a lo VLIW-4) integrados en las nuevas unidades de cómputo del chip las que detallaremos posteriormente.

La inminente implementación del proceso de manufactura de 28nm de TSMC a fines de este año junto a la expectativa de los usuarios insta a AMD a por fin animarse a revelar su bien guardada bajo 7 llaves nueva arquitectura CU, arquitectura que representa la culminación de 5 años de investigación y desarrollo.

VLIW vs CU

La nueva arquitectura CU tiene por objetivo simplificar el modelo de programación a fin de convencer a los programadores de lo ventajosa de la gran potencia de cálculo que son capaces de ofrecer los GPUs, y es precisamente ello uno de los actuales puntos débiles de las actuales arquitecturas híbridas, donde VLIW-5D (1 unidad de cómputo compleja y 4 unidades simples) si bien en su tiempo brindó grandes ventajas a AMD desde el punto de costos de producción al tener una gran relación “tamaño del chip”/unidades de cálculo, ha demostrado ser un gran dolor de cabeza para los programadores; y aunque recientemente el API de cómputo GPGPU estándar OpenCL por fin da indicios de estar despegando, AMD no se quedó con los brazos cruzados a esperar a TSMC, pues reorganizó su arquitectura VLIW para darle algunas de las facilidades de programación presentes en su arquitectura CU, cambiando al modelo VLIW-4D (4 unidades de cómputo homogéneas) el que facilita de sobremanera el modo de programación y que de cierta forma pavimenta el camino para la nueva arquitectura CU.

AMD al parecer ha decidido que CU será usado en sus nuevos GPUs Radeon HD 7000 Series de casi todas las gamas, pues no se descarta que VLIW-4D continué siendo usado en los GPUs de gamas bajas ¿porque pensamos ello? pues porque se sabe que AMD planea usar la arquitectura VLIW-4D en sus próximos APU Trinity y sabiendo que estos poseen la tecnología CrossFireX híbrida Dual Graphics Technology, y que es prácticamente imposible realizar un CrossFire con 2 chips con distintas arquitecturas.

No se pierdan la 2º parte de este artículo dentro de algunos minutos, donde entraremos en profundidad sobre lo nuevo que nos tiene preparado AMD.

[Continua…]