RDNA (마이크로아키텍처)

RDNA (microarchitecture)

AMD RDNA
출고일자2019
.07.07. (4년전) (2019-07-07)[1]
제작공정
역사
선대그래픽스 코어 넥스트
지원여부
지원됨
GPU의 일반적인 블록도.

RDNA(Radeon DNA[2][3])는 AMD가 개발한 그래픽 처리 장치(GPU) 마이크로 아키텍처 및 부속 명령어 세트 아키텍처입니다.GCN(Graphics Core Next) 마이크로아키텍처/명령어 세트의 후속 제품입니다.RDNA를 탑재한 최초의 제품 라인업은 2019년 7월 7일 출시된 라데온 RX 5000 시리즈 비디오 카드입니다.[1][4]이 아키텍처는 모바일 제품에도 사용됩니다.[5]AMD 라데온 그래픽 카드의 나비 시리즈에 사용되는 TSMC의 N7 FinFET 그래픽 칩으로 제조 및 제작됩니다.[6]

RDNA의 두 번째 버전은 플레이스테이션 5와[7][8] 엑스박스 시리즈 X/S 콘솔에서 처음으로 선보였습니다.[9]두 콘솔 모두 맞춤형 RDNA 2 기반 그래픽 솔루션을 GPU 마이크로아키텍처의 기반으로 활용합니다.RDNA 2는 2020년 11월에 처음 출시된 라데온 RX 6000 시리즈 비디오 카드에 탑재되어 있습니다.[10]RDNA 2는 삼성 엑시노스 2200에서도 그래픽 아키텍처로 사용되고 있습니다.[11]

RDNA의 세 번째 버전은 2022년 11월 3일에 발표되었으며 소비자용 데스크톱 및 모바일 그래픽 카드의 라데온 RX 7000 시리즈에 포함되어 있습니다.[12]

RDNA 1

주요 기사: 라데온 RX 5000 시리즈
AMD RDNA 1
출고일자2019
.07.07. (4년전) (2019-07-07)
코드명나비 1x
제작공정TSMC N7 (핀펫)
역사
선대그래픽 코어 넥스트 5
후계자RDNA 2
지원여부
지원됨

RDNA 1([13][14]RDNA1)은 RDNA 마이크로아키텍처의 첫 번째 구현이며 Radeon RX Vega 시리즈의 후속 제품입니다.[15][16]발사는 2019년 7월 7일에 이루어졌습니다.[17]

건축학

RX 5500 XT의 RDNA GPU 다이샷

이 아키텍처는 새로운 프로세서 디자인을 특징으로 하지만 AMD의 Computex 기조연설에서 발표된 첫 번째 세부사항은 이전 GCN(Graphics Core Next) 아키텍처의 측면이 하위 호환성을 위해 존재한다는 것을 암시합니다.GCN용으로 설계된 기존의 8세대 게임 라이브러리와 네이티브 호환성을 유지하기 위해 주요 9세대 게임 콘솔(Xbox Series X/S 및 PlayStation 5)에서 RDNA 2의 형태로 사용하기 위해 특히 중요합니다.GDDR6 메모리를 지원하는 멀티 레벨 캐시 계층과 향상된 렌더링 파이프라인을 특징으로 합니다.

아키텍처 자체부터 시작하여 RDNA의 가장 큰 변화 중 하나는 작업의 기본 그룹인 파면의 폭입니다.모든 반복 작업에서 GCN은 64개의 스레드 폭을 가지며, 이는 실행을 위해 64개의 스레드가 단일 파면으로 번들링되었음을 의미합니다.RDNA는 이를 32개의 네이티브 스레드 폭으로 떨어 뜨립니다.동시에 AMD는 SIMD의 너비를 16개 슬롯에서 32개(일명 SIMD32)로 확장했는데, 이는 파면의 크기가 SIMD 크기와 일치한다는 것을 의미합니다.[5]: 2

RDNA는 또한 작동하는 원시 쉐이더를 소개합니다.이 기능은 Vega 아키텍처의 하드웨어에 존재했지만, 실제 성능을 향상시키기가 어려웠기 때문에 AMD는 이 기능을 사용하지 않았습니다.RDNA의 프리미티브 쉐이더는 컴파일러에 의해 제어됩니다.[5]: 2

RDNA의 디스플레이 컨트롤러는 디스플레이 스트림 압축 1.2a를 지원하도록 업데이트되어 4K@240Hz, HDR 4K@120Hz, HDR 8K@60Hz의 출력이 가능합니다.[5]: 2 [18]

명령어세트

주요 기사 : 그래픽스 코어 넥스트 § 명령어 세트

AMD의 GPUOpen 웹사이트는 RDNA 장치의 환경, 조직 및 프로그램 상태를 설명하기 위한 PDF 문서를 제공합니다.여기에는 프로그래머와 컴파일러가 액세스할 수 있는 이 프로세서 제품군에 고유한 명령어 집합과 마이크로코드 형식이 자세히 나와 있습니다.[19]

GCN과 RDNA의 차이

코드가 예약되는 방식에 영향을 미치는 아키텍처 변경 사항이 있습니다.

  1. 단일 주기 지침 문제:
    • GCN은 4주기마다 한 번씩 웨이브 당 한 번의 명령을 발행했습니다.
    • RDNA는 매 주기마다 지시를 내립니다.
  2. 32번 물결:
    • GCN은 64개의 스레드(작업 항목)의 파면 크기를 사용했습니다.
    • RDNA는 32개 및 64개 스레드의 파면 크기를 모두 지원합니다.
  3. 작업 그룹 프로세서:
    • GCN은 쉐이더 하드웨어를 스칼라 ALU와 벡터 ALU, LDS 및 메모리 액세스를 포함하는 "컴퓨팅 유닛"(CU)으로 분류했습니다.하나의 CU는 메모리로 가는 하나의 경로를 공유하는 4개의 SIMD16을 포함합니다.
    • RDNA는 "워크그룹 프로세서"("WGP")를 도입했습니다.WGP는 쉐이더 계산 하드웨어/컴퓨팅의 기본 단위로 계산 단위를 대체합니다.하나의 WGP는 2개의 CU를 포함합니다.이를 통해 훨씬 더 많은 컴퓨팅 성능과 메모리 대역폭을 단일 작업 그룹에 할당할 수 있습니다.

칩스

개별 GPU:

  • Radeon RX 5600, Radeon RX 5600 XT, Radeon RX 5600M, Radeon RX 5700, Radeon RX 5700 XT, Radeon Pro 5700 XT, Radeon Pro 5700 XT, Radeon Pro W5700 XT 및 Radeon Pro W5700 그래픽 카드에 있는 Navi 10
  • 라데온 프로 V520 브랜드 그래픽 카드, 라데온 프로 5600M 브랜드 모바일 그래픽 카드, 암호화폐용 BC-160 마이닝 카드에서 Navi 12 발견
  • Navi 14는 Radeon RX 5300, Radeon RX 5300 XT, Radeon Pro 5300, Radeon Pro W5300, Radeon RX 5500 XT, Radeon Pro 5500 XT, Radeon Pro 5500 XT, Radeon Pro W5500, 브랜드 그래픽 카드; Radeon RX 5300M, Radeon Pro 5300M, Radeon Pro W5300M, Radeon Pro 5500M, Radeon Pro W5500M 브랜드 모바일 그래픽 카드.

RDNA 2

주요 기사 : RDNA 2
AMD RDNA 2
출고일자2020년
11월 18일 (2년 전) (2020-11-18)
코드명나비 2x
제작공정
역사
선대RDNA 1
후계자RDNA 3
지원여부
지원됨

RDNA 2[20]([21]RDNA2)는 RDNA 마이크로아키텍처의 후속 제품입니다.2020년 4분기에 출시될 예정으로 2020년 초에 처음으로 공개되었습니다.[21][22]AMD의 진술에 따르면, RDNA 2는 RDNA 아키텍처의 "새로고침"이 될 것입니다.[23]

RDNA 2에 대한 더 많은 정보는 2020년 3월 5일 AMD의 재무 분석가의 날에 공개되었습니다.[24][22][25]AMD는 RDNA보다 50% 향상된 와트당 성능을 제공할 것이며 클럭 속도와 클럭당 명령을 향상시킬 것이라고 주장했습니다.[26]AMD가 확인한 추가 기능으로는 실시간 하드웨어 가속 광선 추적, "인피니티 캐시", 메시 쉐이더, 샘플러 피드백, 가변 속도 쉐이딩 등이 있습니다.[26][10]이 회사는 RDNA 2가 차세대 게임기와 PC 그래픽 카드에[26] 사용될 것이라고 발표했습니다. 코드 이름은 "Navi 2X"이며 별명은 "Big Navi"입니다.[26]

AMD는 2020년 10월 28일 온라인 행사에서 차세대 RDNA 2 그래픽 카드인 라데온 RX 6000 시리즈를 공개했습니다.[27][28]라인업은 처음에는 RX 6800, RX 6800 XT, RX 6900 XT로 구성되었습니다.[29][30]2020년 11월 18일 RX 6800, 6800 XT가 출시되었으며 2020년 12월 8일 RX 6900 XT가 출시되었습니다.[10]2021년 3월 18일에 출시된 Navi 22 기반의 Radeon RX 6700 (XT) 시리즈를 포함한 추가 변형.[31][32][33][34]

2021년 5월 31일 AMD는 노트북용으로 설계된 RX 6000M 시리즈 GPU를 출시했습니다.[35][36]RX 6600M, RX 6700M, RX 6800M 등이 여기에 해당합니다.이것들은 2021년 6월 1일부터 제공되었습니다.[35]

2021년 6월 1일, AMD의 CEO 리사 수(Dr. Lisa Su)와 테슬라의 CEO 일론 머스크(Elon Musk)는 테슬라의 새로운 모델 S 및 모델 X의 엔터테인먼트 시스템이 RDNA 2에 의해 구동됨을 확인했습니다.[37]2022년 1월에 엑시노스 2200으로 출시된 삼성 엑시노스 SoC에도 동일한 마이크로 아키텍처가 사용될 것으로 발표되었으며,[38] 3개의 워크그룹 프로세서가 있는 맞춤형 Xclipse 920 GPU를 사용합니다.[39][40]

AMD의 Zen 4 기반 라이젠 7000 시리즈 CPU는 2개의 컴퓨팅 유닛으로 구성된 RDNA 2 통합 GPU를 I/O 다이에 포함합니다.[41][42]AMD에 따르면 라이젠 7000에 내장된 RDNA 2 그래픽은 게임용이 아니며 진단 목적과 비디오 인코딩 및 디코딩 기능을 제공합니다.[43]

칩스

개별 GPU:

  • 나비 21
  • 나비22
  • 나비 23
  • 나비24

APU/CPU에 통합:

  • Rembrandt (Ryzen 6000 시리즈 모바일 APU에서 발견되는 "Radeon 660M" 및 "Radeon 680M" 모델)
  • Raphael (Raphael) (라이젠 7000 시리즈 데스크톱 CPU에서 "Radeon Graphics" 브랜드 iGPU로 사용)
  • 멘도시노 (Ryzen 7020 시리즈 모바일 APU에서 "라데온 610M" 모델로 사용)
  • Rembrandt-R (Ryzen 7035 시리즈 모바일 APU에서 "Radeon 660M" 및 "Radeon 680M" 모델로 사용)
  • Dragon Range (Ryzen 7045 시리즈 모바일 APU에서 "Radeon 610M" 모델로 발견됨)

비디오 게임기에서의 사용법

RDNA 2 그래픽 마이크로아키텍처의 사용자 지정 구성은 Sony의 PlayStation 5[7][44], Microsoft의 Xbox Series X 및 Series S[9] 콘솔에 사용되며, 각 시스템 구현에서 고유한 변경 사항과 다양한 GPU 수정 사항이 있습니다.2021년 7월 15일, 밸브는 스팀 데크에 RDNA 2 아키텍처가 적용될 것이라고 발표했습니다.스팀 데크는 2022년 2월에 출시되었습니다.[45]

RDNA 3

주요 기사 : RDNA 3
AMD RDNA 3
출고일자2022년
12월 13일 (9개월 전) (2022-12-13)
코드명나비 3x
제작공정
역사
선대RDNA 2
지원여부
지원됨

RDNA 3(또한 RDNA3)은 RDNA 2 마이크로아키텍처의 후속 제품으로 AMD의 게임 GPU 로드맵에 따라 2022년 4분기에 출시될 예정이었습니다.[46][47][48]8월 29일 라이젠 7000 시리즈 CPU 공개 행사에서 AMD CEO 리사 수(Lisa Su)는 RDNA 3를 놀리며 TSMC의 N5 노드에 내장된 칩렛을 활용하겠다고 밝혔습니다.[49]2022년 9월 19일, AMD의 현재 수석 부사장인 Sam Naffziger는 블로그에 올린 글에서 RDNA 3 마이크로아키텍처의 개선으로 RDNA 2 마이크로아키텍처에 비해 와트당 성능이 약 50% 향상되었으며 상당한 성능 향상과 효율성을 얻을 수 있다고 밝혔습니다.[50]또한 RDNA 3 아키텍처에는 차세대 Infinity Cache, 수정된 그래픽 파이프라인, 적응형 전원 관리 및 재구조화된 컴퓨팅 장치가 포함되어 있어 이전 소비자 아키텍처에 비해 래스터화 및 광선 추적 성능이 전반적으로 강력하게 향상되었습니다.[51]

2022년 11월 3일, AMD는 RX 7900 XTX와 RX 7900 XTX 그래픽 카드를 공개했습니다.이는 MCM(Multi-Chip Module) 설계를 기반으로 하는 최초의 상용 GPU입니다.[52]

칩스

개별 GPU:

  • Radeon RX 7900 XT, Radeon RX 7900 XTX, Radeon Pro W7800 및 Radeon Pro W7900 브랜드 그래픽 카드에서 Navi 31이 제공됩니다.
  • Radeon RX 7600S, Radeon RX 7600M, Radeon RX 7600M XT 및 Radeon RX 7700S 브랜드 모바일 그래픽 카드에서 Navi 33 발견

APU/CPU에 통합:

  • 피닉스(Ryzen 7040 시리즈 모바일 APU에서 "라데온 740M", "라데온 760M", "라데온 780M" 모델)

RDNA 칩 비교

마이크로아키텍처 RDNA 1 RDNA 2 RDNA 3
작은 조각 나비 10[53] 나비 12[54] 나비14[55] 나비 21[56] 나비22[57] 나비 23[58] 나비24[59] 나비 31[60][61] 나비32[62] 나비 33[63]
코드명 게임 ? 파이터 시에나 시클리드 네이비 가자미 딤그레이 동굴피시 베이지고비 매실 가다랑어 밀나스 핫핑크 본피쉬
팹 TSMC N7 TSMC N6 TSMC N5(GCD), TSMC N6(MCD) TSMC N6
패키지 모놀리식 멀티칩모듈(MCM) 모놀리식
다이사이즈(mm2) 251 알 수 없는 ­ 158 520 335 237 107 ~531 ~350 204
그래픽스 컴퓨팅 다이 — 1 —
메모리 캐시 다이 — 6 4 —
GCD 크기 (mm2) — 306 200 —
MCD 크기 (mm2) — 37.5 —
트랜지스터(수십억개) 10.3 알 수 없는 ­ 6.4 26.8 17.2 11.06 5.4 57.7 28.1 13.3
트랜지스터 밀도
(MTR/mm2)		 41.0 알 수 없는 ­ 40.5 51.5 51.3 46.7 50.5 109.2 (MCM)
132.4 (GCD)[64]		 65.2
셰이더 엔진 2 1 4[65] 2[65] 1[65] 6 TBA 2
셰이더 배열 4 2 8 4 2 12 TBA 4
작업 그룹 프로세서 20 12 40 20 16 8 48 30 16
계산단위 40 24 80 40 32 16 96 60 32
스트림 프로세서 2560 1536 5120 2560 2048 1024 6144 3840 2048
텍스처 매핑 단위 160 96 320 160 128 64 384 240 128
출력 단위 렌더링 64 32 128 64 32 192 96[66] 64
RT 액셀러레이터 — 80 40 32 16 96 60 32
AI 액셀러레이터 — 192 120 64
L0 캐시(KB) WGP(Workgroup Processor)당 32개 WGP당 64개
L1 캐시(KB) 셰이더 어레이당 128개(SA) SA당 256개
L2 캐시(MB) 8 4 2 4 3 2 1 6 4 2
L3 캐시(MB) — 128 96 32 16 96 64 32
메모리타입 GDDR6 HBM2 GDDR6
메모리 버스(비트) 256 2048 128 256 192 128 64 384 256 128
핵심 다음 표시 2.0.0 3.0.0 3.0.2 3.0.3 3.2.0 3.2.1
비디오 코어 넥스트 2.0.0 2.0.2 3.0.0 3.0.16 3.0.33 4.0.0 4.0.4
시작하다 2019년7월 2020년 6월 2019년10월 2020년 11월 2021년 3월 2021년5월 2022년 1월 2022년 12월 2023년9월 2023년 1월
와 함께 소개됨
라데온프로5600M
라데온 RX 6700 XT 라데온 RX 6600M

참고 항목

참고문헌

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