AMD optimiza el rendimiento gráfico por vatio para beneficiar a los gamers

Por: Sam Naffziger, vicepresidente sénior, socio corporativo y arquitecto de tecnología de productos

La demanda de experiencias de juego inmersivas y realistas supera constantemente los límites de la tecnología, impulsando mejoras para admitir funciones como el trazado de rayos, el sombreado de tasa variable y tecnologías avanzadas de mejora de escala. Estas experiencias mejoradas requieren mejoras de rendimiento implacables a partir de avances continuos en el diseño y la arquitectura del silicio, lo que a su vez genera un mayor consumo de energía.

Específicamente, la potencia de la tarjeta gráfica ha aumentado rápidamente hasta los 400 vatios y más allá. Al mismo tiempo, el consumo de energía se está convirtiendo rápidamente en una preocupación importante para los jugadores , ya que no solo los precios de la energía se están disparando en todo el mundo, sino que una mayor potencia significa que los usuarios deben lidiar con una disipación de calor cada vez mayor y sistemas más ruidosos causados ​​por la necesidad de soluciones de refrigeración más grandes.

Los conceptos básicos del diseño de silicio son tales que aumentar el rendimiento a través de la adición de funciones y aumentos de frecuencia aumentará la potencia de manera súper lineal con el rendimiento como una forma de satisfacer las necesidades de los juegos más exigentes. Pero con ingeniería y refinamiento cuidadosos e innovadores, podemos tener un mayor rendimiento sin presupuestos de energía altísimos, manteniendo bajos los costos generales, el calor y el ruido y al mismo tiempo brindando experiencias y rendimiento innovadores.

Hace un tiempo en AMD, repensamos y transformamos nuestras arquitecturas centrales desde cero y, al hacerlo, hicimos varias apuestas importantes para mejorar el diseño y la eficiencia energética. Estas apuestas ahora están dando sus frutos de manera significativa en todas nuestras líneas de productos en forma de rendimiento de liderazgo por vatio, sistemas más silenciosos y livianos, facturas de energía potencialmente más bajas y huellas físicas más pequeñas. Por ejemplo, AMD ahora lidera la eficiencia  en el espacio de las supercomputadoras con las cuatro (1-4) supercomputadoras de alto rendimiento más eficientes.

Rendimiento de liderazgo por vatio en juegos

AMD sigue dando prioridad al diseño de silicio más eficiente y potente para ofrecer un rendimiento líder en gráficos y juegos.

Las últimas tres generaciones de tarjetas gráficas AMD Radeon™ han experimentado mejoras increíbles en el rendimiento por vatio. En 2019, cuando se introdujo la arquitectura AMD RDNA™ con las GPU de la serie Radeon™ RX 5000 basadas en 7nm, AMD logró una mejora promedio del rendimiento por vatio del 50 % con respecto a la arquitectura GCN de larga data. Esto equivale a velocidades de fotogramas hasta un 50 por ciento más altas en la División 2 a la misma potencia [1] .

En 2020, cuando se lanzó la arquitectura AMD RDNA™ 2 para potenciar las tarjetas gráficas de la serie Radeon™ RX 6000, brindamos hasta un 65 % más de rendimiento por vatio que las tarjetas gráficas de la serie Radeon™ RX 5000 con la misma tecnología de 7 nm [2] , innovando en arquitectura y diseño de silicio. Esto colocó a la serie Radeon™ RX 6000 en una posición de rendimiento por vatio altamente competitiva en toda la pila, y una vez más mostró el compromiso de AMD con la computación poderosa pero eficiente.  

La importancia del rendimiento por vatio

¿Qué significa el mejor rendimiento por vatio para los jugadores? Además de producir menos calor y consumir menos energía al tiempo que ofrece un alto rendimiento durante largos períodos de tiempo, también hay un beneficio de ahorro de costos, como se ve al comparar la potencia del diseño térmico en la línea actual de tarjetas gráficas AMD Radeon™ RX 6000 Series. frente a los productos de la serie NVIDIA GeForce RTX 3000.

Construir diseños energéticamente eficientes está en nuestro ADN

Como la única empresa que desarrolla CPU y GPU de alto rendimiento en la actualidad, AMD está en una posición única para aprovechar los aprendizajes de nuestros equipos centrales de ingeniería y aprovechar la mejor propiedad intelectual en toda nuestra cartera de productos. Por ejemplo, tras el éxito de los procesadores móviles y de escritorio AMD Ryzen™, que ofrecen un rendimiento y una eficiencia increíbles, los equipos de ingeniería colaboraron para aplicar los aprendizajes clave de nuestro desarrollo de CPU «Zen» en nuestra arquitectura de gráficos Radeon para hacer de RDNA™ 2 un dispositivo extremadamente eficiente. Arquitectura GPU.  

Incorporamos algunos de los enfoques de microarquitectura de CPU «Zen» y metodologías de diseño en nuestra canalización de gráficos, simplificando la composición física de la matriz para hacer posibles frecuencias más altas. Por ejemplo, aprovechamos las densas memorias de la CPU L3 para implementar AMD Infinity Cache ™ , una caché de alta densidad y bajo consumo de energía, para facilitar el acceso a los datos que se usan con frecuencia en las cargas de trabajo de los juegos, lo que aumenta drásticamente el ancho de banda y reduce la energía necesaria para la memoria y latencia de corte [4] .

Para refinar y mejorar aún más la arquitectura de gráficos AMD RDNA™ 2 y brindar una mayor eficiencia y ganancias de rendimiento, el equipo implementó otros cambios clave, que incluyen:

• Conmutación optimizada : mejora el diseño fundamental de la arquitectura para garantizar que cada puerta conmutada y cada reloj alternado contribuyan directamente al rendimiento, eliminando así cualquier actividad desperdiciada y exceso de enrutamiento para optimizar la canalización de gráficos.
• Diseño de alta frecuencia : ajustando el diseño para velocidades de reloj altas, impulsando las frecuencias AMD RDNA™ 2 más allá de AMD RDNA™ hasta en un 30 por ciento, lo que permite que la GPU funcione a un voltaje más bajo para garantizar que la nueva arquitectura pueda mantener las mismas velocidades de reloj. a menor potencia [5] .
• Administración de energía más inteligente : implementando una administración de energía inteligente dentro de la GPU, que identifica las mejores oportunidades para explotar frecuencias más altas y lo hace solo cuando mejora directamente el rendimiento, luego reduce la reducción, eliminando así el uso excesivo de energía.

¿Que sigue?

Mirando hacia el futuro, continuamos nuestro impulso por juegos más eficientes con la arquitectura AMD RDNA™ 3 . Como la primera arquitectura de gráficos AMD que aprovecha el proceso de 5 nm y nuestra tecnología de empaquetado de chiplet, AMD RDNA™ 3 está en camino de ofrecer un rendimiento por vatio >50 % mejor que la arquitectura AMD RDNA™ 2 [6] , lo que realmente Rendimiento de juego de última generación para los jugadores en diseños geniales, silenciosos y conscientes de la energía.

Contribuyendo a este diseño consciente de la energía, AMD RDNA™ 3 refina la tecnología de administración de energía adaptativa AMD RDNA™ 2 para establecer puntos operativos específicos de la carga de trabajo, asegurando que cada componente de la GPU use solo la energía que necesita para un rendimiento óptimo. La nueva arquitectura también presenta una nueva generación de AMD Infinity Cache™, proyectada para ofrecer cachés de menor potencia y densidad aún más alta para reducir las necesidades de energía de la memoria gráfica, lo que ayuda a consolidar los gráficos AMD RDNA™ 3 y Radeon™ como un verdadero líder. en eficiencia.

Estamos encantados con las mejoras que estamos haciendo con AMD RDNA™ 3 y sus predecesores, y creemos que aún hay más que sacar de nuestras arquitecturas y tecnologías de procesos avanzadas, brindando un rendimiento por vatio inigualable en toda la pila a medida que continuamos con nuestro impulso. para un mejor juego.